La tecnología solar convencional absorbe los rayos de la luz solar entrante para eliminar el voltaje. Por extraño que parezca, algunos materiales son capaces de funcionar en reversa, produciendo energía a medida que irradian calor hacia el frío cielo nocturno.
Un equipo de ingenieros en Australia ahora ha demostrado la teoría en acción, utilizando el tipo de tecnología que se encuentra comúnmente en las gafas de visión nocturna para generar energía. Hasta ahora, el prototipo solo genera una pequeña cantidad de energía y es poco probable que se convierta en una fuente competitiva de energía renovable por sí solo, pero junto con la tecnología fotovoltaica existente, podría aprovechar la pequeña cantidad de energía proporcionada por las células solares que se enfrían después de un largo y caluroso día de trabajo.
“La energía fotovoltaica, la conversión directa de la luz solar en electricidad, es un proceso artificial que los humanos han desarrollado para convertir la energía solar en energía”, dice Phoebe Pearce, física de la Universidad de Nueva Gales del Sur.
“En ese sentido, el proceso termorradiativo es similar, estamos desviando la energía que fluye en el infrarrojo desde una Tierra cálida hacia el Universo frío”.
Al colocar átomos en cualquier material que se mueve con calor, estás forzando a sus electrones a generar ondas de radiación electromagnética de baja energía en forma de luz infrarroja. Por mediocre que sea este movimiento de electrones, todavía tiene el potencial de iniciar una corriente lenta de electricidad. Todo lo que se necesita es una señal de tráfico de electrones unidireccional llamada diodo. Hecho de la combinación correcta de elementos, un diodo puede arrastrar electrones por la calle mientras pierde lentamente su calor en un ambiente más frío.
En este caso, el diodo está hecho de telururo de mercurio y cadmio (MCT). Ya utilizado en dispositivos que detectan luz infrarroja, la capacidad de MCT para absorber luz infrarroja de rango medio y largo y convertirla en corriente es bien conocida.
Lo que no ha quedado del todo claro es cómo este truco en particular podría usarse de manera eficiente como una fuente de energía real. Calentado a unos 20°C, uno de los detectores fotovoltaicos MCT probados generó una densidad de potencia de 2,26 milivatios por metro cuadrado.
De acuerdo, no es exactamente suficiente hervir una jarra de agua para el café de la mañana. Probablemente necesite suficientes paneles MCT para cubrir algunas cuadras de la ciudad para esa pequeña tarea. Pero ese tampoco es realmente el punto, dado que aún es muy temprano en el campo, y existe potencial para que la tecnología se desarrolle significativamente más en el futuro.
“En este momento, la demostración que tenemos con el diodo termorradiativo es de potencia relativamente muy baja. Uno de los desafíos fue detectarlo”, dice el investigador principal del estudio, Ned Ekins-Daukes.
“Pero la teoría dice que es posible que esta tecnología produzca finalmente alrededor de 1/10 de la energía de una celda solar”.
Con ese tipo de eficiencias, podría valer la pena el esfuerzo de tejer diodos MCT en redes fotovoltaicas más típicas para que continúen recargando las baterías mucho después de que se ponga el sol. Para ser claros, la idea de utilizar el enfriamiento del planeta como fuente de radiación de baja energía es algo que los ingenieros han estado considerando desde hace un tiempo. Diferentes métodos han visto diferentes resultados, todos con sus propios costos y beneficios. Sin embargo, al probar los límites de cada uno y ajustar sus habilidades para absorber más ancho de banda infrarrojo, podemos crear un conjunto de tecnologías capaces de exprimir cada gota de energía de casi cualquier tipo de calor residual.
“En el futuro, esta tecnología podría potencialmente recolectar esa energía y eliminar la necesidad de baterías en ciertos dispositivos, o ayudar a recargarlos”, dice Ekins-Daukes.
“Eso no es algo en lo que la energía solar convencional sea necesariamente una opción viable”.
Esta investigación fue publicada en ACS Photonics.
Fuente: Science Alert.
