Un niño de 13 años revoluciona la tecnología de la energía solar

Un joven estudiante de séptimo curso de Long Island (EEUU) llamado Aidan Dwyer, de tan sólo 13 años, ha diseñado un nuevo prototipo de paneles solares que obtienen un rendimiento 50% superior al de los paneles actuales. Gracias a su revolucionaria idea Aidan ganó el concurso de jóvenes talentos del Museo Americano de Historia Natural y una patente a la que le pueda generar una suculenta explotación.

Todo empezó hace dos años en una caminata por las Montañas Catskill, en el estado de Nueva York. En el viaje, Aidan, entonces de 11 años, se interesó mucho por la estructura de las ramas de los árboles, y las comenzó a investigar: “Estaba en las montañas de Catskill cuando tuve un flash. De pronto me di cuenta de que la colocación de esas ramas respondía a un patrón seguido por el diseño de la naturaleza. No era una distribución casual”, relata Dwyer.

En su casa en Long Island, sus padres deseaban instalar paneles solares, pero su patio era demasiado pequeño y su techo no era adecuado. Sin embargo, había espacio suficiente para un árbol. Los árboles organizaban sus ramas de cierta forma para maximizar la captación de luz solar. Si imitaba el diseño de las ramas de los árboles, que siguen un concepto matemático conocido como la sucesión de Fibonacci, reemplazando las hojas con paneles solares, la estructura podría caber en el limitado espacio y abastecer la casa.

Al hacer el experimento con dos modelos un panel solar tradicional y otro receptor solar en forma de árbol descubrió que los números procedentes del emulador de árbol eran mayores.

Tecnología: Ventanas Solares

Ingenieros del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) han creado una película solar transparente que además de recoger la energía solar permite el paso de la luz. Entre los usos prácticos de éste invento se encuentra la posibilidad de aplicarlos en las ventanas de una casa permitiriendo por transformar el calor del sol en una fuente de energía renovable.

El invento es una célula fotovoltaica basada en moléculas orgánicas las cuales, recogen la energía de longitud de onda infrarroja permitiendo pasar la luz visible y, por tanto, sin interceder en la luminosidad que percibimos los humanos. De este modo, instalado en las ventanas de los hogares, podría producir la energía necesaria para el funcionamiento de luces, electrodomésticos e incluso calefacción del hogar a un costo mucho menor.

El profesor de ingeniería eléctrica del MIT, Vladimir Bulovic y el coautor del invento, Richard Lunt explican que para instalar el sistema solo sería necesario colocar encima del cristal la lámina de material que ellos mismos diseñaron, los cables de transferencia de la energía y un controlador del voltaje.

Los colectores de energía solar actuales, permiten un rendimiento del 13 por ciento mientras que ésta tecnología permitiría apenas un rendimiento del 1,7 por ciento. Sin embargo, éste sistema podría emplearse como alternativa a los paneles solares tradicionales.

Innovaciones para realizar la fotosíntesis artificial

Muchas veces he escrito sobre las temperaturas gélidas que sufrirá la Tierra en un futuro desgraciadamente bastante cercano.

La humanidad estará privada de la fotosíntesis natural para sobrevivir, ya que las plantas no tendrán ni el clima apropiado, ni lugar físico sin nieve. (Construir grandes “invernaderos” será impráctico ante la nueva industria de fotosíntesis artificial).

Ya se ha avanzado al respecto. Sabemos que la energía solar se convierte en energía eléctrica, ya sea a través de paneles fotovoltaicos o de centrales termosolares, pero existen otras formas de aprovechar el Sol.

Una forma conocida pero que aun no ha salido del laboratorio es la llamada “fotosíntesis artificial”, un conjunto de técnicas que buscan utilizar la energía solar para sintetizar combustibles con la gran ventaja que el combustible sintetizado se puede almacenar, con lo que el problema de la irregularidad del Sol queda solucionado. El problema es que aun están en pañales y todavía queda por delante un importante trabajo de ingeniería y desarrollo.

Curioseando por la red encontramos uno de estos proyectos (Science); se trata de un prototipo creado por un equipo de investigadores suizos y estadounidenses. Este utiliza una lente de cuarzo para enfocar la luz solar sobre una cavidad hecha de óxido de Cerio, donde las moléculas de agua y CO2 se disocian para producir el llamado “gas de síntesis”, una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno que sirve de base para producir cualquier hidrocarburo, como veremos al final.

La luz solar es capaz de romper las moléculas de agua y dióxido de carbono, el óxido de Cerio es un catalizador que acelera esta reacción, haciendo que el proceso sea mucho más eficiente. El cerio tiene la ventaja añadida de que es un elemento bastante abundante, con lo que no existe el riesgo de escasez de otros elementos.

Pero este dispositivo tiene aún un grave inconveniente: Su eficiencia es muy baja, solo aprovecha un 0,8% de la energía solar que recibe (Muy lejos de la eficiencia de la fotosíntesis natural).

De todas formas, los investigadores están convencidos de que es posible elevar la eficiencia del dispositivo hasta el 19%, nivel suficiente para que tenga viabilidad comercial hoy.

Obtenido esto, con los gases conseguidos se los pueden aplicar a muchos procesos:

Por ejemplo, sintetizando con este método los gases enunciados, H2 y Co, ( más el CO2 original reciclar la corriente de CO2, comprimir el “singas” obtenido por temperatura y presión para obtener metanol, y sintetizar luego acido acético (Todos procesos industriales conocidos), etc.

por Manlio E. Wydler