Investigadores de la Universidad de Houston informaron sobre un nuevo dispositivo que puede capturar eficientemente la energía solar y almacenarla hasta que sea necesaria, ofreciendo una promesa para aplicaciones que van desde la generación de energía hasta la destilación y la desalinización.
A diferencia de los paneles solares y las células solares, que dependen de la tecnología fotovoltaica para la generación directa de electricidad, el dispositivo híbrido captura el calor del sol y lo almacena como energía térmica. Aborda algunos de los problemas que han estancado la adopción a gran escala de la energía solar, sugiriendo una vía para usar la energía solar durante todo el día, a pesar de las horas limitadas de luz solar, los días nublados y otras limitaciones.
El trabajo, descrito en un artículo publicado el miércoles en Joule , combina el almacenamiento de energía molecular y el almacenamiento de calor latente para producir un dispositivo integrado de recolección y almacenamiento para una posible operación 24/7. Los investigadores informan una eficiencia de cosecha del 73% en operaciones a pequeña escala y de hasta el 90% en operaciones a gran escala.
Hasta el 80% de la energía almacenada se recuperó por la noche, y los investigadores dijeron que la recuperación durante el día fue aún mayor.
Hadi Ghasemi, profesor asociado de Ingeniería Mecánica Bill D. Cook en UH y autor correspondiente del artículo, dijo que la cosecha de alta eficiencia se debe, en parte, a la capacidad del dispositivo para capturar todo el espectro de la luz solar, cosechando para Uso inmediato y conversión del exceso en almacenamiento de energía molecular.
El dispositivo se sintetizó utilizando norbornadieno-cuadriciclano como material de almacenamiento molecular, un compuesto orgánico que, según los investigadores, demuestra una alta energía específica y una liberación de calor excepcional, mientras se mantiene estable durante largos períodos de almacenamiento. Ghasemi dijo que el mismo concepto podría aplicarse utilizando diferentes materiales, permitiendo optimizar el rendimiento, incluidas las temperaturas de operación y la eficiencia.
T. Randall Lee, profesor de química de la Cátedra Cullen Distinguido de la Universidad y autor correspondiente, dijo que el dispositivo ofrece una eficiencia mejorada de varias maneras: la energía solar se almacena en forma molecular en lugar de calor, que se disipa con el tiempo, y el sistema integrado también reduce las pérdidas térmicas porque no hay necesidad de transportar la energía almacenada a través de tuberías.
"Durante el día, la energía solar térmica se puede cosechar a temperaturas de hasta 120 grados
centígrado (alrededor de 248 Fahrenheit) ", dijo Lee, quien también es un investigador principal del Centro de Superconductividad de Texas en UH." Por la noche, cuando hay poca o ninguna irradiación solar, el material de almacenamiento molecular cosecha la energía almacenada, que puede convertirlo de una molécula de menor energía a una molécula de mayor energía ".
Eso permite que la energía almacenada produzca energía térmica a una temperatura más alta durante la noche que durante el día, lo que aumenta la cantidad de energía disponible incluso cuando el sol no brilla, dijo.
Además de Ghasemi y Lee, los investigadores involucrados en el trabajo incluyen al primer autor Varun Kashyap, Siwakorn Sakunkaewkasem, Parham Jafari, Masoumeh Nazari, Bahareh Eslami, Sina Nazifi, Peyman Irajizad y Maria D. Marquez, todos con UH.
