El futuro de los paneles solares de alto rendimiento

Detalle de una nantenna



La ley de Moore establece que la cantidad de transistores que se colocan en un circuito integrado de mismas dimensiones se duplica cada dos años, dando lugar a los avances tecnológicos en informática que venimos viviendo esto últimos tiempos. Otros rubros como la capacidad de almacenamiento de las baterías o la eficiencia de las celdas solares no cuentan con tanta fortuna como los microprocesadores. Quizás esto está por cambiar a través de un único descubrimiento.



Los paneles solares fotovoltaicos que existen hoy en el mercado tienen entre un 12 y 20 por ciento de eficiencia, esa cifra indica el porcentaje de luz solar que logran convertir en electricidad. En laboratorio, hay casos que han llegado al 35 y hasta 41 por ciento, gracias a pruebas con nuevos materiales, o a la nanotecnología.



Uno de estos casos, anunciado la semana pasada, ha logrado más de 90 por ciento de eficiencia , y lo más interesante es que según sus inventores, en apenas cinco años estará disponible en el mercado.



Se trata del diseño de un equipo de ingenieros de la Universidad de Missouri, Estados Unidos. Un dispositivo delgado como una hoja cubierta de diminutas antenas, llamadas nantennas, dado que están en escala nano (10^-9 metros), menor que un micrómetro.



La energía solar fotovoltaica es ineficiente en la actualidad, y suele tener un costo de instalación relativamente costoso, por lo que termina perdiendo en relación a otros tipos de energías renovables como la eólica. Con una eficiencia como claman haber conseguido estos ingenieros estadounidenses, la energía solar podría ser aplicada comercialmente varios niveles de magnitud y se tornaría viable para superficies que anteriormente eran consideradas demasiado pequeñas, como techos de edificios.



La nantenna fue diseñada originalmente para aprovechar el llamado calor de desperdicio, que es generado por las industrias. Generalmente el 50 por ciento de la energía consumida en la industria, suele perderse en calor, un calor que se disipa en el aire sin aprovecharse. Este dispositivo lo aprovecha para generar energía eléctrica.



Ante la ineficiencia de los paneles solares fotovoltaicos, los ingenieros de Missouri decidieron probar de adaptar la nantenna a la energía solar. Su idea fue diseñar un panel solar que aproveche la luz solar en todo su rango electromagnético, y que sea económico y fácil de fabricar en cantidad. Para conseguirlo se unieron a diversos equipos del Idaho National Laboratory y la Universidad de Colorado, que trabajan en el diseño desde 2008.



La nantenna es una antena microscópica que puede captar las ondas del espectro infrarrojo medio, en el que hay abundancia de energía para aprovechar, y es justamente en el que los paneles solares fotovoltaicos convencionales son ineficientes.



El dispositivo sería una película delgada cubierta por estas antenas microscópicas que eventualmente podría llegar a incluirse en materiales de construcción y en la infraestructura de cualquier edificio nuevo, no sólo como una capa potenciadora de los paneles solares.



Aunque la Ley de Moore nunca se aplicará a una celda solar dado que la energía que brinda el sol en una superficie determinada es una cifra a la cuál solo se puede tender como el concepto de límite en matemática, un avance para la energía solar de un 20 a un 90 por ciento es, sin duda, lo que en inglés se suele llamar un breakthrough o avance significativo.



Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de sustentator.com