Una innovadora celda solar genera electricidad incluso en la oscuridad total de la noche

Los científicos logran generar electricidad a partir del calor irradiado en forma de luz infrarroja.

Los investigadores han dado un gran paso para conseguir la energía solar nocturna. La tecnología tradicional funciona absorbiendo los rayos de la luz solar entrante para producir un voltaje. Sin embargo, algunos materiales son capaces de funcionar a la inversa, generando energía a partir del calor que se irradia.

Una investigación a cargo de un equipo de científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) han encontrado de generar electricidad a partir del calor irradiado en forma de luz infrarroja, del mismo modo que la Tierra se enfría irradiando al espacio por la noche.

«Con las cámaras de imagen térmica se puede ver la cantidad de radiación que hay por la noche, pero solo en el infrarrojo y no en las longitudes de onda visibles. Lo que hemos hecho es fabricar un dispositivo que puede generar energía eléctrica a partir de la emisión de radiación térmica infrarroja», dijo en un comunicado el director del equipo, el profesor asociado Ned Ekins-Daukes.

«Hemos hecho una demostración inequívoca de la energía eléctrica procedente de un diodo de termorradiación».

El dispositivo funciona de manera similar, aunque en sentido inverso a la tecnología tradicional. Una celda solar puede convencional generar electricidad al absorber la luz solar emitida por un sol que está bastante caliente, mientras que el nuevo dispositivo genera electricidad al emitir luz infrarroja en un ambiente más frío. En ambos casos la diferencia de temperatura permite generar electricidad.

Una vista del dispositivo semiconductor llamado diodo termorradiativo. (Crédito: UNSW).

Siempre que hay un flujo de energía, es posible convertirla artificialmente de diferentes formas. «La 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. En ese sentido, el proceso de termorradiación es similar; estamos desviando la energía que fluye en el infrarrojo desde una Tierra cálida hacia el universo frío», explicó la doctora Phoebe Pearce, una de las coautoras del trabajo.

El dispositivo creado por los investigadores se llama diodo termorradiativo, de momento todavía es un prototipo que solo genera una pequeña cantidad de energía, lo que significa que aún está en proceso para poder catalogarse como fuente competitiva de energía renovable. El equipo que desarrolló el dispositivo considera que esta tecnología en el futuro podría potencialmente recolectar esa energía y eliminar la necesidad de baterías en ciertos dispositivos, o ayudar a recargarlo.

Anteriormente se ha mencionado que, para minimizar los impactos climáticos catastróficos, es importante que la humanidad trabaje para mantener el aumento de la temperatura media global por debajo de 1,5 grados centígrados en relación con los niveles preindustriales. Para lograr este objetivo, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático dicen que las emisiones de carbono de todo el sistema energético tendrían que llegar a cero a mediados de este siglo.

Las fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, son excelentes para reducir las emisiones de carbono. Juegan un rol importante para alcanzar el objetivo, pero requiere de grandes inversiones, especialmente en lugares sin mucho sol o viento. El viento y el sol tienen una variación natural en su disponibilidad de un día a otro, así como entre regiones geográficas. Por lo tanto, nuevas tecnologías como el diodo termorradiativo, sumando otras fuentes como la energía nuclear, incrementa nuestras posibilidades de hacerle frente al cambio climático.

Los hallazgos aparecen en ACS Photonics.

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