La energía solar almacenada en un líquido ha sido posible gracias a un nuevo material desarrollado por investigadores de Estados Unidos. La molécula es capaz de capturar la luz del sol, guardarla en forma de energía química y liberarla posteriormente como calor cuando se necesita.
El avance ha sido descrito en un estudio publicado en la revista Science, donde los científicos explican cómo este sistema permite almacenar energía solar sin utilizar baterías voluminosas ni infraestructuras eléctricas. El trabajo ha sido liderado por la profesora Grace Han, de la Universidad de California en Santa Bárbara, junto a su equipo de investigación.
Cómo funciona el sistema que almacena energía solar durante meses
El material desarrollado pertenece a una tecnología conocida como Molecular Solar Thermal (MOST), un sistema que permite capturar energía solar y almacenarla en forma de energía química durante 16 meses.
La base del descubrimiento es una molécula orgánica modificada llamada pirimidona. Cuando recibe luz solar, la molécula cambia su estructura y adopta una forma con mayor energía. Ese estado se mantiene estable durante largos periodos de tiempo hasta que se activa un desencadenante que libera la energía acumulada.
Los investigadores comparan este proceso con un muelle mecánico. Al recibir la luz del sol, la molécula se «retuerce» y queda cargada de energía. Cuando recibe un estímulo, como una pequeña cantidad de calor o un catalizador, vuelve a su forma original y libera la energía almacenada en forma de calor.
Según los científicos, el sistema funciona como una batería solar recargable, capaz de cargarse con la luz del sol y reutilizarse repetidamente.
Un diseño inspirado en el ADN que permite almacenar energía durante años
Para crear la nueva molécula, el equipo se inspiró en un elemento presente en el ADN. La estructura de la pirimidona es similar a una parte del material genético que puede sufrir cambios estructurales reversibles cuando se expone a la luz ultravioleta.
A partir de esta idea, los investigadores diseñaron una versión sintética optimizada para almacenar energía solar. Para comprender por qué el sistema era capaz de conservar la energía durante largos periodos sin degradarse, colaboraron con el profesor Ken Houk, de la Universidad de California en Los Ángeles, utilizando modelos computacionales.
El objetivo fue crear una molécula compacta, ligera y eficiente, eliminando cualquier componente innecesario para maximizar su rendimiento energético.
El resultado es un material con una densidad energética superior a 1,6 megajulios por kilogramo, aproximadamente el doble de la de una batería estándar de iones de litio, que ronda los 0,9 MJ/kg.
El calor almacenado puede incluso hervir agua
Uno de los aspectos más destacados del estudio fue demostrar que la energía almacenada puede liberarse con suficiente intensidad como para hervir agua.
En los experimentos realizados por el equipo, el calor liberado por la molécula al volver a su estado original fue capaz de generar temperaturas lo suficientemente altas como para alcanzar este proceso, algo que hasta ahora había resultado difícil en este campo de investigación.
Los científicos señalan que hervir agua requiere una cantidad significativa de energía, por lo que lograrlo bajo condiciones ambientales normales representa un paso importante hacia aplicaciones reales.
Esta tecnología podría utilizarse en distintos contextos prácticos. Entre ellos, sistemas de calefacción fuera de la red eléctrica, aplicaciones para acampadas o incluso sistemas domésticos de calentamiento de agua.
