Un grupo de investigación alemán, liderado por la Universidad Goethe de Frankfurt, está trabajando en un innovador sistema de almacenamiento de energía solar conocido como MOST (acrónimo en inglés de almacenamiento molecular de energía solar térmica). Este método, aún en desarrollo, promete ser una alternativa revolucionaria al almacenamiento convencional de calor solar.
El almacenamiento de energía MOST funciona de manera similar a una batería térmica, pero utiliza moléculas creadas sintéticamente para capturar, almacenar y liberar energía solar. Este enfoque, que forma parte del proyecto de investigación Formost, se llevará a cabo entre 2023 y 2027 y busca comprender en profundidad los mecanismos moleculares que permiten almacenar y liberar energía mediante las moléculas MOST.
Energía almacenada en interruptores moleculares
El sistema MOST aprovecha una propiedad única de ciertas moléculas conocidas como fotoswitches (interruptores fotosensibles). Estas moléculas experimentan un cambio estructural cuando se exponen a la luz solar, en un proceso llamado reacción fotoinducida. Durante este cambio, las moléculas absorben energía bajo la influencia de la luz y la almacenan. Más adelante, la energía puede liberarse nuevamente gracias a un mecanismo de encendido y apagado integrado en las propias moléculas.
En el marco del proyecto Formost, los investigadores están estudiando tres tipos principales de fotoswitches: norbornadienos, azaborinas y azobencenos. Según la Universidad Goethe, cuando estas moléculas se exponen a la luz, pasan de un estado base a un estado de mayor energía, lo que implica una modificación en su estructura molecular e incluso, en algunos casos, un cambio de color.
Ventajas del almacenamiento MOST
Una de las principales ventajas del almacenamiento MOST es que todo el proceso –captura, almacenamiento y liberación de energía– ocurre dentro de una sola molécula. Esto simplifica enormemente el sistema y lo hace más eficiente. Según el profesor Josef Wachtveitl, líder del grupo de investigación involucrado, las pruebas ya han demostrado que MOST supera al almacenamiento convencional de calor solar.
“El sistema permite que el calor se entregue bajo demanda y de manera completamente neutra en emisiones de CO2 durante el almacenamiento, la conversión y la liberación”, explicó Wachtveitl. Además, MOST es capaz de conservar la energía durante semanas o incluso meses, proporcionando una solución flexible para almacenar calor solar sin la necesidad de plantas de producción a gran escala.
“Este sistema nos ofrece mucha más flexibilidad para almacenar calor solar”, añadió Wachtveitl, destacando que los sistemas basados en MOST pueden instalarse en cualquier lugar.
El futuro del proyecto
El equipo de Formost tiene varios objetivos ambiciosos para los próximos años. Uno de ellos es modificar las moléculas fotosensibles para mejorar su rendimiento. Actualmente, los fotoswitches suelen absorber luz ultravioleta cercana al espectro visible, pero los investigadores están trabajando para que puedan absorber luz visible de manera más eficiente, lo que ampliaría su aplicabilidad.
Asimismo, los científicos están analizando los procesos de carga en las moléculas fotosensibles, buscando optimizar su capacidad de almacenar energía solar y aumentar su durabilidad.
El proyecto Formost es una colaboración entre varias universidades alemanas, incluyendo las de Tübingen, Giessen, Heidelberg y Erlangen, además de la Universidad Goethe. Con estos avances, Alemania podría estar sentando las bases para una nueva era en el almacenamiento de energía renovable, utilizando moléculas sintéticas como herramienta clave para combatir el cambio climático.
galan
30/11/2024