Captan y almacenan la energía solar durante meses, la transportan sin pérdidas ni residuos y la liberan dónde y cuando se requiera. Son las ventajas de los nuevos sistemas moleculares termosolares desarrollados por investigadores de la Universidad de La Rioja y otros centros internacionales, un avance en el desarrollo de técnicas para el aprovechamiento de esta energía renovable.
Los denominados sistemas moleculares termosolares (MOST, por sus siglas en inglés: molecular thermal solar systems) o combustibles solares, se basan en el uso de moléculas capaces de absorber y retener la energía solar, que circulan disueltas en un fluido hasta el lugar donde deben liberarla.
Ahora un equipo internacional, en el que ha participado Raúl Losantos de la Universidad de la Rioja, ha diseñado nuevos MOST, que permitirán aprovechar mejor esta energía renovable, ya que captan y almacenan la energía solar durante meses, la transportan sin pérdidas ni residuos y la liberan dónde y cuando se necesite. El estudio se publica en la revista Energy & Environmental Science.
“La absorción de luz –explica Losantos– produce una fotoisomerización, un pequeño cambio en la estructura de la molécula que le permite almacenar una fracción de la energía radiante absorbida en forma química. Cuando vuelve a su estado original, libera esa energía en forma de calor”.
El proceso de liberación controlada de la energía (mediante calor o catálisis) permite además recuperar el combustible solar en su forma original, sin ningún tipo de residuo, disponible para un nuevo ciclo de carga.
Así, el fluido se carga de energía al pasar por un sistema de captadores que lo exponen a la luz solar, es transportado por un circuito hasta el lugar deseado, libera allí la energía en forma de calor y vuelve al origen.
Los sistemas MOST se presentan como una alternativa prometedora frente a técnicas de producción de energía fotovoltaica, donde las dificultades de almacenamiento (esencial debido a la intermitencia del flujo solar y a una demanda muy variable) frenan el aprovechamiento. Pero se encuentran todavía con algunos problemas, como las dificultades para sintetizar estas moléculas en grandes cantidades, o la parte de radiación solar que desaprovechan.
Raúl Losantos ha estudiado tres tipos combustibles: los derivados de hidantoína (de síntesis sencilla y económica, pero resultados discretos); el azobenceno, y el norbordiano. Estas dos últimas moléculas presentan mejores propiedades, llegando a conseguir con ellas un aumento de temperatura de hasta 63 grados, según investigaciones desarrolladas en colaboración con la Chalmers University of Technology (Suecia).
Referencia bibliográfica:
Zhihang Wang, Raúl Losantos et. al. ‘Macroscopic heat release in a molecular solar thermal energy storage system’. Energy & Environmental Science. 2019, 12, 187--193. DOI: 10.1039/c8ee01011k. https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2018/ee/c8ee01011k
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
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