Energía fotovoltaica más eficiente por estudiantes de MIT

Cuando pensamos en un panel fotovoltaico, inmediatamente nuestra mente imagina un clásico panel solar, pero también es posible obtener energía eléctrica a partir de ondas electromagnéticas cuya frecuencia las hace invisibles a nuestros ojos. Y es en ese campo en el que un equipo del MIT ha hecho un importante avance, poniendo a punto un generador de energía que sin ser mucho más grande que un botón de tu camisa es capaz de producir electricidad a partir del calor incidente. Esto significa que no necesita estar al sol para funcionar, y que puede aprovechar fuentes de calor de todo tipo, desde las más burdas como la combustión de un hidrocarburo hasta la más sofisticada como es la descomposición de un radioisótopo.

 

Obtener energía eléctrica a partir del calor no es precisamente algo nuevo. De hecho, una buena parte de la electricidad que vorazmente consumimos cada día ha sido obtenida por ese medio. Pero en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) le han dado una nueva vuelta de tuerca al asunto, desarrollando una especie de “panel fotovoltaico” que puede generar energía sin necesidad de ser expuesto a la luz del Sol. Este generador puede ser alimentado con calor, y consigue producir electricidad gracias a los miles de millones de agujeros diminutos que se han “grabado” en su superficie. Esta estructura tiene la particularidad de haber sido diseñada para que pueda convertir las longitudes de onda asociadas con el calor en electricidad, un mecanismo diferente al que emplean las tradicionales celdas solares que funcionan en el rango de la luz visible. El sistema del MIT es mucho más eficiente que los sistemas similares construidos con anterioridad.

 

El funcionamiento del nuevo dispositivo ha sido descripto en un articulo que los responsables del experimento publicaron en la ultima edición de la revista Physical Review. Como decíamos, el secreto de la conversión del calor en electricidad se encuentra en la superficie de las celdas, donde los agujeros construidos a nanoescala transforman el calor proveniente del Sol, de la combustión de un hidrocarburo, de la descomposición de un radioisótopo o incluso de tu propio cuerpo, en energía eléctrica. El tamaño de los agujeros determina la longitud de onda que debe tener la energía incidente para que la conversión sea óptima, y puede ser ajustado a gusto durante el proceso de fabricación. El prototipo presentando por el MIT tiene el tamaño de una pequeña pila de ion de litio, pero es capaz de proporcionar tres veces más energía con el mismo peso. Obtiene el calor a partir de una carga de gas butano, que puede ser fácilmente reemplazada cuando se agota. Un segundo dispositivo, equipado con un radioisótopo, es capaz de entregar electricidad durante 30 años sin necesidad de efectuarle mantenimiento alguno o repostar combustible.

 

El campo de aplicación de esta tecnología es enorme. Un generador que pueda entregar energía durante décadas puede resultar muy atractivo a quienes desarrollan sondas espaciales o marcapasos, solo por mencionar un par de ejemplos. En este momento, y según los datos suministrados por la Administración de Información de Energía de EE.UU., más del 90% de toda la energía que utilizamos proviene de la conversión del calor en energía mecánica en electricidad, como ocurre en las ursinas que calientan agua para generar el vapor que mueve a las turbinas. Este tipo de mecanismo de conversión tiene un rendimiento muy bajo y un tamaño demasiado grande como para que se puede utilizar en -por ejemplo- un teléfono móvil o incluso en un coche. Ivan Celanovic, del MIT, dice que “poder convertir el calor de varias fuentes en electricidad sin necesidad de piezas móviles nos proporcionará  enormes beneficios, sobre todo si podemos hacerlo de manera eficiente, relativamente económica y a pequeña escala". Y exactamente eso es lo que promete el nuevo dispositivo que han desarrollado.