List

En un artículo muy reciente (Energy Environ. Sci. 2019. 12. 187) se ha descrito un nuevo producto químico capaz de almacenar energía solar durante periodos prolongados de tiempo.

Uno de los problemas más graves, y todavía sin soluciones claras, es cómo almacenar una fuente de energía intermitente de manera que pueda ser empleada constantemente: Nuestra sociedad actual exige el uso de energía 24 horas al día, 7 días por semana, mientras que viento y luz son fuentes de energía intermitentes y con muy alta variabilidad. Un sistema muy prometedor consiste en el uso de moléculas que tienen dos estados químicos: Uno metaestable(1), al que se accede mediante su exposición a luz solar, y otro estable, al que se accede tras el uso de un catalizador reutilizable.

Por supuesto, decirlo es mucho más fácil que conseguirlo, y de hecho, como indican en el artículo antes citado, hay una serie de materiales que podrían usarse encontrados en investigaciones anteriores. Se les denomina generalmente MOST, de las siglas inglesas molecular solar thermal storage, y en el artículo se usa una variante del químico Norbodarniene, ya empleado anteriormente para esta función, pero no en esta configuración que llaman NBD1 y que encontraron tras realizar cálculos mecano-cuánticos sobre la estabilidad de la molécula fundamental y muchos ensayos.

Los autores han logrado que la parte del químico reactiva a la luz solar lo sea a una fracción más grande del espectro, lo que implica una mayor eficiencia, como indica la figura 1. Con otra característica muy deseable para este tipo de usos: hay una gran diferencia en la absorvancia del isómero(2) metaestable respecto al estable.

Fig. 1: (a) Estructura química de lso dos isómeros; (b) diferencia en la absorvancia de luz del NBD1, línea azul, al QC1, línea roja; (c) Flujo de calor tras el paso de la solución de QC1 por un catalizador. (Del artículo citado)

Esto le concede una estabilidad temporal de 30 días a 25º C, lo que posibilita su uso como almacén de energía solar a medio plazo, donde las baterías habituales tienen unas eficiencias muy bajas.

En este tipo de usos es fundamental que el catalizador(3) que revierte el estado metaestable al estable, extrayendo la energía, sea rápido y no se gaste mucho por el uso, lo que implica capacidad de estar fijo a un sólido y mantener su actividad catalítica. El compuesto del Cobalto empleado en este trabajo puede ser inmovilizado en un sólido de Carbono, algo básico para poder usarlo en ciclos contínuos. También tiene un tiempo de respuesta relativamente rápido, de minutos.

De hecho, probaron directamente en un prototipo la transformación del isómero estable al metaestable que se hacía directamente usando luz solar que iluminaba una disolución del compuesto NBD1 en tolueno en una tubería «al aire» en una demostración clara de que este nuevo producto puede ser implementado industrialmente con facilidad.

En resumen, un trabajo que abre la puerta al almacenamiento de energía solar de manera más eficiente, lo que sin duda extenderá su uso.

(1) Metaestable: Que si bien puede cambiar en el tiempo de manera espontánea, necesita un aporte de energía extra.

(2) Isómero: Producto químico de la misma composición, pero distinta forma.

(3) Catalizador: Producto químico que facilita una reacción química, sin necesidad de reaccionar, y por lo tanto gastarse, en el proceso.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

  Autor: GONZALO RODRIGUEZ PRIETO

1 2
abril 23rd, 2019

Nuevas soluciones de almacenamiento a largo plazo de energía solar.

En un artículo muy reciente (Energy Environ. Sci. 2019. 12. 187) se ha descrito un nuevo producto químico capaz de […]

marzo 19th, 2019

Uso de enjambres de robots para crear estructuras

Los seres vivos pluricelulares son algo profundamente curioso, por poco que uno se ponga a pensar en ello: De una […]

febrero 14th, 2019

Impresión en 3D realmente rápida

junio 29th, 2018

Mayor comprensión de los diversos mecanismos de formación de superficies hidrofóbicas.

En un artículo reciente, unos investigadores han logrado medir con mayor precisión la tensión generada en una gota sobre tres […]

mayo 25th, 2017

Superficies hidrofóbicas que aguanten sumergidas

Uno de los mayores problemas del transporte de líquidos en general y del transporte en líquidos, es decir, del transporte […]

mayo 25th, 2017

Para hacer montañas de granos, es importante saber cómo se formó la montaña.

A lo mejor no parece importante, pero un auténtico misterio de la física hasta hace poco era la formación de […]

abril 12th, 2017

Sistema de almacenamiento eterno (O algo parecido)

Se ha encontrado un sistema de almacenamiento que resiste el paso del tiempo, puesto que dura más o menos lo […]

marzo 7th, 2017

Los árboles se rompen todos igual con el viento.

En un artículo de principios del año pasado publicado en la Physical Review E se soluciona una discrepancia de siglos […]

diciembre 16th, 2016

Impresión de estructuras metálicas con tintas hechas de óxidos.

La fabricación aditiva (o menos pomposamente, la impresión en 3-D) está recién despegando en el ámbito industrial, con aplicaciones muy […]

noviembre 22nd, 2016

Generación de metanol directamente usando CO2 del aire

Uno de los problemas más importantes a los que la especia humana está sometiéndose a sí misma y al planeta […]