Una pintura que convierte edificios en generadores de energía es una realidad próxima después de años de investigación científica.
INTERNACIONAL | 19 de septiembre de 2023
Los paneles fotovoltaicos de silicio cristalino han dominado la industria solar durante las últimas décadas, sin embargo, la complicación y los costes de instalar los módulos solares en los tejados disuade a muchos propietarios de viviendas; la solución podría estar en la pintura solar.
La pintura solar es un tipo de pintura fotosensible, capaz de absorber la luz del sol y convertirla en electricidad; una vez recubierta con esta delgada película fotosensible, cualquier superficie se puede transformar en un generador de energía eléctrica, abriendo así un nuevo camino hacia la autosuficiencia de edificios e, incluso, de vehículos; hay que destacar que no basta con pintar una superficie, se necesita la ayuda de un profesional que realice el resto de la instalación, es decir, la pintura solar necesita otros elementos como inversores o baterías.
Líneas de investigación
Aunque aún se requerirá paciencia antes de ver esta pintura en los edificios, diversos estudios científicos relacionados con esta tecnología están avanzando significativamente.
Uno de estos estudios proviene del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) en Australia. Los investigadores han conseguido desarrollar una pintura utilizando polímero de plástico combinado con nanopartículas de óxido de titanio y una variante sintética de disulfuro de molibdeno. Este nuevo material puede funcionar como semiconductor, desencadenando reacciones químicas que separan las moléculas de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno.
En otras palabras, a través de su efecto catalítico, esta pintura puede absorber el vapor de agua y dividirlo para producir hidrógeno, que luego se puede almacenar en celdas de combustible. Según el investigador principal, Torben Daeneke: “Descubrimos que al mezclar el compuesto con partículas de óxido de titanio, logramos crear una pintura que capta la luz solar y convierte la energía solar y el aire húmedo en combustible de hidrógeno”.
También destacada es la propuesta de un grupo de científicos de la Universidad de Toronto (Canadá), llamada ‘fotovoltaica de puntos cuánticos coloidales’. En esta técnica, se utilizan semiconductores a nanoescala que tienen la capacidad de capturar la luz solar y convertirla en electricidad.
Estos puntos cuánticos coloidales (CQD), aplicados en una película flexible, ofrecen la posibilidad de revestir diversas superficies. “Una superficie del tamaño del techo de un automóvil envuelta en una película recubierta de CQD produciría suficiente energía para encender tres bombillas de 100 W o 24 fluorescentes compactos”, explican los científicos.
La tecnología de los puntos cuánticos ofrece dos ventajas evidentes. En primer lugar, es más asequible que otros enfoques, lo que se traduce en un costo más bajo para la generación de energía. En segundo lugar, como señala Susanna Thorr, investigadora del estudio: “su flexibilidad le permite alterar sin problemas el espectro de absorción de luz ajustando el tamaño de cada punto”.
Desde la Universidad de Sheffield, en el Reino Unido, surge una tercera línea de investigación. En este caso, la pintura solar se presenta en forma de aerosol y se logra gracias a los materiales de perovskita. Este mineral exhibe excelentes propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas. Hasta el momento, las células solares de perovskita han demostrado en laboratorios una eficiencia del 23%, muy cercana a la eficiencia de las células de silicio. Lo más destacado de las células solares de perovskita es su capacidad de transformarse en estado líquido, lo que las hace adecuadas para la pintura solar. “El proceso de recubrimiento por aspersión desarrollado en Sheffield está diseñado para abordar el desafío de la fabricación a gran escala. Hemos encontrado una tecnología emocionante que traslada un proceso de laboratorio a una aplicación práctica masiva”, comenta el profesor David Lidzay, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Sheffield.
“La perovskita ofrece el potencial de combinar el alto rendimiento de las tecnologías maduras de células solares con bajos costos de producción. El hecho de que se pueda recubrir con spray también significa que los fabricantes pueden aplicarlo a una variedad de superficies, incluidas las estructuras corrugadas”, matiza el profesor Lidzay.
El propósito es aplicar las tecnologías de recubrimiento por aspersión desarrolladas en Sheffield para fabricar células solares directamente en la superficie exterior de los paneles de fibra de carbono. Esto podría resultar en la producción de paneles altamente resistentes y livianos a un costo muy reducido, lo que los haría aptos para su implementación en nuevos ámbitos como la industria aeroespacial, el transporte y la fabricación de satélites.
Los retos de la pintura solar
Indudablemente, se trata de una tecnología innovadora que podría transformar la industria de las energías renovables, pero enfrenta desafíos importantes antes de su comercialización. Uno de estos desafíos radica en su eficiencia. Mientras que un panel solar residencial típico puede convertir aproximadamente el 18% de la luz solar en electricidad utilizable, hasta ahora, la pintura solar ha logrado una eficiencia que varía entre el 3% y el 11%, dependiendo de la tecnología utilizada.
La durabilidad y la longevidad de la pintura solar también son motivo de preocupación. Mientras que los paneles solares convencionales suelen tener una vida útil promedio de 20 a 25 años, aún no se conoce con certeza cuánto tiempo puede durar la pintura solar.
Además, la falta de regulaciones y estándares específicos para la pintura fotovoltaica puede obstaculizar su adopción en algunos países. Es esencial establecer marcos normativos claros para garantizar la seguridad y eficiencia de estas aplicaciones.
A medida que los investigadores avanzan en la mejora de la eficiencia, durabilidad y resistencia a las condiciones climáticas de la pintura solar, también están buscando formas de aumentar la producción y fabricación de esta tecnología revolucionaria. En pocos años, podría estar al alcance de todos, contribuyendo así a un futuro más sostenible y democratizando el acceso a la energía.
Fuente. interempresas.net
