La energía fotovoltaica solar es una de las principales fuentes de energía limpia en el actual proceso de transición hacia fuentes sostenibles. Pero esta energía tiene que afrontar obstáculos como la intermitencia en la producción y la variación de la demanda energética. Por ello, resulta fundamental disponer de soluciones de almacenamiento que puedan garantizar un suministro constante, sobre todo en momentos de mayor consumo.
El nuevo sistema de almacenamiento térmico molecular
La solución de almacenamiento la ha dado un equipo de investigación internacional, encabezado por el profesor ICREA Kasper Moth-Poulsen, de la Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE) en la UPC. Este equipo ha desarrollado una innovadora tecnología que se afronta dos importantes desafíos energéticos. Se trata del primer dispositivo híbrido que combina una célula solar de silicio con un sistema de almacenamiento térmico molecular conocido como MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems). Los hallazgos de este trabajo han sido publicados recientemente en la revista científica Joule.
El sistema MOST se basa en moléculas orgánicas que, al ser expuestas a fotones de alta energía, como los de la luz ultravioleta, sufren una reacción química que les permite almacenar esa energía para utilizarla más tarde. Además, este sistema tiene una característica única: las moléculas también actúan como un filtro óptico que bloquea los fotones que podrían sobrecalentar la célula fotovoltaica, contribuyendo así a su refrigeración y mejorando su eficiencia.
Gracias a este dispositivo, es posible tanto generar electricidad como almacenar energía química. A diferencia de otras soluciones tecnológicas que requieren materiales raros o costosos, el sistema MOST emplea elementos abundantes y ecológicos, como el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el flúor, ofreciendo una alternativa sostenible para el almacenamiento de energía.
Mejora de la eficiencia energética
El nuevo dispositivo ha permitido alcanzar mejoras significativas en la eficiencia energética. Durante las pruebas realizadas, se logró un rendimiento récord en el almacenamiento de energía solar térmica molecular, alcanzando un 2,3% de eficiencia. Además, la integración del sistema híbrido contribuye a una reducción de hasta 8°C en la temperatura de la célula fotovoltaica, lo que minimiza las pérdidas de energía por calor y eleva la eficiencia de la fotovoltaica a un 12,6%.
Este dispositivo híbrido aprovecha la energía solar con una eficiencia total del 14,9%, lo que supone una mejora respecto a los sistemas solares que operan de manera independiente. La combinación de tecnología fotovoltaica con el almacenamiento térmico molecular incrementa la eficiencia energética. Además, también ayuda a disminuir la dependencia de los combustibles fósiles y reduce el impacto ambiental en comparación con otras tecnologías de almacenamiento, como las baterías que dependen de materiales contaminantes y difíciles de obtener.
Con esta solución tecnológica se espera satisfacer la creciente necesidad de energía limpia y almacenamiento eficiente, representando un gran avance hacia la transición energética y el uso sostenible de recursos.