Europa lo tiene claro. Quiere más renovables, incluida por supuesto la energía fotovoltaica. En octubre los Veintisiete refrendaron su propósito de que en 2030 la cuota de las energías verdes alcance el 42,5% del consumo total de la UE y Bruselas ya se ha marcado una hoja de ruta ambiciosa para la solar que pasa por llegar a 750 GW al final de esta década. Si queremos ahondar en esa implantación tenemos que afrontar sin embargo desafíos importantes, como lidiar con las intermitencias —los molestos desfases entre la generación y la demanda—, mejorar los sistemas de almacenamiento o seguir trabajando en tecnologías cada vez más eficientes.
El CSIC se ha propuesta perseguir ese último objetivo y crear una energía solar cuántica y capaz de autorregular su temperatura. Y con ese propósito trabaja ya en nanodispositivos capaces de absorber y transportar energía con unas capacidades notables que, entre otras cuestiones, le permitirán enfriarse por sí mismos y aplicarse directamente sobre coches o casas como si fuesen una pintura.
Inspirándose en la naturaleza. Esa es la filosofía de Adaption, un proyecto europeo en el que se han embarcado el CSIC, la Universidade do Minho o la de Vigo, entre otras instituciones, y que aspira a desarrollar dispositivos capaces de absorber energía solar y convertirla en electricidad al mismo tiempo que reducen su temperatura para evitar pérdidas de energía y eficiencia. Todo, repetimos, inspirándose en fenómenos naturales, como la fotosíntesis de las plantas.
«La integración de tecnologías fotovoltaicas o de captación de energía solar son incompatibles con tecnologías que permitan una gestión de la temperatura de forma eficiente», reconoce Pedro García, investigador del Instituto de Ciencias Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), uno de los organismos que participa en el proyecto. Para solucionarlo, los científicos han decidido apostar por «una solución rompedora»: «Combinarlo todo en un único material, conseguir una buena respuesta térmica con la optimización de la captación de la energía del Sol».
Apuesta por la biología. A la hora de buscar soluciones los expertos del ICMM-CSIC y el resto de organismos implicados, como el Instituto de Óptica (IO-CSIC) o el International Iberian Nanotechnology (INL) han decidido fijarse en la biología cuántica e inspirarse en los fenómenos que ocurren durante la fotosíntesis.
Al fin y al cabo, como recuerda al CSIC Sara Núñez-Sánchez, coordinadora del proyecto en la Universidade do Minho, las plantas destacan tanto por su capacidad para absorber energía como, sobre todo, por cómo la gestionan. «Transportan esa energía de forma muy eficiente gracias a fenómenos cuánticos no triviales. Eso es lo que el proyecto va a imitar creando un concepto nuevo de dispositivo para la conversión de energía solar», comparte el CSIC, que precisa que Adaptation ha recibido ya 3,6 millones de euros de las ayudas Pathfinder de la UE.
Fotosíntesis y desierto. Lo que se plantea Adaptation es imitar cómo se organiza el tejido fotosintético a nivel molecular y generar «nuevos materiales» con los que desarrollar un dispositivo formado por estructuras nanométricas, que se mueva en la escala de los nanómetros. A mayores, ofrecerán tres capacidades para generar electricidad: absorber energía, transportarla de forma eficiente y, por último, el control térmico para evitar la pérdida de eficiencia por el calor.
Lo que buscan los científicos del proyecto europeo es que pueda enfriarse por sí mismo de forma eficiente, a través del conocido como «enfriamiento radiativo», sin incurrir en gasto de energía. «Para ello, los investigadores reproducirán el proceso que hace la Tierra en, por ejemplo, el desierto», añaden desde el CSIC.
Igual que una pintura. Una de las peculiaridades de Adaptation es cómo plantean sus autores el resultado final. Lo que tienen en mente, reconoce el organismo, poco se parece a los dispositivos solares que estamos acostumbrados a ver en los campos, terrazas o demás instalaciones con placas fotovoltaicas.
El CSIC asegura que sus nanodispositivos serán «flexibles» y se aplicarán sobre la superficie de objetivos igual que una pintura. «Al recubrir elementos urbanos como coches o casas les aportarán energía mientras controlarán su temperatura, con lo que los pondrán adaptar a las necesidades climáticas de cada región», detalla.
Sus autores reivindican en cualquier caso que la tecnología irá «más allá» de la gestión de la energía y en el futuro podría beneficiar otras áreas, como lograr un transporte más eficiente de información. «Estableceremos las bases de una nueva tecnología que tendrá un impacto más allá de las tecnologías de gestión energética, como por ejemplo cómo transportamos la información de forma más sostenible, reduciendo así nuestra dependencia de materiales críticos», zanja Núñez-Sánchez.
Imagen de portada: CSIC
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