Científicos españoles han creado un material que absorbe el 99,5% de la luz. Y es una gran noticia para las energías renovables. – La nación
A primera vista parecen agujas invisibles, extremadamente finas y diminutas, como una milésima parte de un cabello humano. Un grupo de investigadores españoles ha desarrollado nanoagujas ultranegras que absorben hasta el 99,5% de la radiación solar que les llega, un valor récord que no sólo representa un récord óptico, sino que también aumentará la eficiencia de los sistemas solares térmicos.
Hecho en Euskadi. El descubrimiento procede del grupo de Propiedades Termofísicas de Materiales de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Allí, los investigadores han diseñado una superficie hecha de nanoagujas de cobaltato de cobre (un óxido mixto de cobre y cobalto) con propiedades ópticas excepcionales. Su tonalidad ultranegra y su resistencia a la humedad y a las altas temperaturas lo hacen ideal para receptores de torres solares.
Según las pruebas, el material consigue una absorción del 99,5% de la luz solar, superando al silicio negro (95%) y a los nanotubos de carbono (99%). “Buscamos materiales ultra negros para torres solares más eficientes” conocido investigador Íñigo González de Arrieta.
Un cambio para la energía solar. En las plantas de energía termosolar (CSP), cientos de espejos reflejan y concentran la luz solar en una torre central. Allí se utiliza el calor para fundir sales, que almacenan la energía térmica y permiten generar electricidad incluso cuando el sol ya se ha puesto.
La clave es utilizar cada fotón: si el material receptor refleja parte de la luz, esa energía se pierde. Y aquí es donde entran en juego las nuevas nanoagujas.
El material más utilizado hasta la fecha ha sido el silicio negro con un nivel de absorción del 95%. Las nuevas nanoagujas, en cambio, podrían incrementar significativamente este valor, haciendo más competitiva y rentable la energía solar térmica, una de las fuentes de energía limpia más prometedoras en países como España.
Más allá del negro más negro. Los nanotubos de carbono parecían imbatibles: oscuros como el vacío y capaces de atrapar casi toda la luz. Pero tenían un enemigo invisible: el calor y la humedad hacían que se deterioraran rápidamente.
Las nanoagujas de cobaltato de cobre desarrolladas por el equipo vasco pueden resistir lo que sus predecesoras no pudieron. Pueden soportar temperaturas superiores a los 700 grados sin perder efectividad y además son más estables. Para las torres solares, esta diferencia puede resultar en más energía y menos mantenimiento.
Un verdadero impacto. El Dr. Renkun Chen de la Universidad de California en San Diego está colaborando con el equipo vasco y el Departamento de Energía de los Estados Unidos para estudiar la viabilidad del uso de nanoagujas en paneles solares industriales. “Observamos que estas nanoagujas funcionan mejor que los nanotubos de carbono utilizados anteriormente y que su rendimiento aumenta cuando están recubiertas con óxido de zinc”. Chen explicó..
Sin embargo, el propio González de Arrieta deja claro que todavía queda un largo camino por recorrer: los próximos experimentos a escala piloto demostrarán si el proceso es económico y si el material se puede producir industrialmente sin perder sus propiedades ópticas.
Más oscuro, más claro. Las nanoagujas ultranegras son un ejemplo de cómo la nanotecnología energética puede tener un impacto directo en la sostenibilidad global. El equipo de la UPV/EHU tiene previsto seguir desarrollando nuevos compuestos con mejor conductividad térmica y óptica para resistir los retos de las futuras torres solares.
“Impulsar esta energía renovable ofrece muchas ventajas: es completamente limpia y se puede utilizar incluso cuando no brilla el sol”, recuerda González de Arrieta. Y si todo va como se espera, el futuro de la energía solar podría, paradójicamente, ser más oscuro que nunca.
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