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Parece mentira pero la gran solución al almacenamiento de energía solar podría encontrarse en la naturaleza. Así se ha inspirado un grupo de investigadores de la Universidad de RMIT de Melbourne (Australia), que se ha basado en cómo un helecho norteamericano recoge el agua y lo mantiene dentro de su hoja gracias a la formación fractal de la misma.

La solución sería perfecta para acabar con la intermitencia de la energía solar, o incluso también para el desarrollo de película delgada flexible de captura y almacenamiento de energía solar. Además, esta solución acerca la posibilidad de la autoalimentación de teléfonos móviles inteligentes, ordenadores portátiles, automóviles y edificios.

Se trata de un electrodo de grafeno, el bendito material que podría cambiar el mundo, si no lo está haciendo ya. El electrodo está diseñado para trabajar con supercondensadores, que pueden cargar y descargar la energía mucho más rápido que las baterías convencionales. Los supercondensadores se han combinado con solar, pero su uso más amplio como una solución de almacenamiento está restringido debido a su capacidad limitada.

El profesor de RMIT, Min Gu, afirma que el nuevo diseño se basó en la propia solución de la naturaleza para el reto de llenar un espacio de la manera más eficiente posible – a través de patrones de auto-repetición complejos conocidos como “fractales”.

“Las hojas de la swordfern occidental (así se llama el helecho norteamericano) están densamente repletas de venas, que les hace extremadamente eficientes para almacenar energía y el transporte de agua alrededor de la planta”, dijo Gu.

“Nuestra electrodo se basa en estas formas fractales – que son auto-replicantes, como las mini estructuras dentro de los copos de nieve – y hemos utilizado este diseño natural eficaz para mejorar el almacenamiento de la energía solar a escala nano”.

Una hoja swordfern occidental magnificada 400 veces, que muestra el patrón fractal de auto-repetición de sus venas.

“La aplicación inmediata es la combinación de este electrodo con supercondensadores, ya que nuestros experimentos han demostrado que nuestro prototipo puede aumentar radicalmente su capacidad de almacenamiento en unas 30 veces más que los límites de capacidad actuales”, afirma el profesor.

Según el equipo de investigación, los supercondensadores de capacidad potenciados ofrecerían tanto la fiabilidad a largo plazo y la liberación de energía rápida (para cuando alguien quiere usar la energía solar en un día nublado por ejemplo) haciéndolos alternativas ideales para el almacenamiento de la energía solar.

Combinado con supercondensadores, los electrodos de grafeno pueden sostener la carga almacenada durante más tiempo, con una fuga mínima.

La autora principal, la investigadora Litty Thekkekara, dijo que el prototipo se basa en la tecnología de película delgada y flexible, y sus aplicaciones potenciales eran incontables.

“La posibilidad más excitante es utilizar este electrodo con una célula solar, para proporcionar una total recolección de energía en el chip”, dijo Thekkekara.

Los investigadores del RMIT.

“Podemos hacer eso ahora con células solares existentes, pero éstos son voluminosos y rígidos. El futuro real radica en la integración del prototipo con módulos flexibles de película delgada solar – tecnología que todavía está en sus primeros años de vida.

“La película fina flexible solar podría ser utilizada en casi cualquier lugar que se pueda imaginar, desde la construcción de ventanas de automóviles, teléfonos inteligentes hasta relojes inteligentes. Ya no sería necesario baterías para cargar nuestros teléfonos o estaciones de carga para nuestros coches eléctricos”.

“Con este prototipo de electrodo flexible hemos resuelto el desafío del almacenamiento, así como se muestra que pueden trabajar con células solares sin afectar al rendimiento. Ahora, el foco debe estar en la energía solar flexible, por lo que podemos trabajar hacia el logro de nuestra visión de la electrónica totalmente autoalimentada con energía solar”.

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