Paneles solares nocturnos absorben luz incluso de noche ¿cómo funcionan?
Bruno I. Scollo
Creada por el profesor Jeremy Munday y acuñada como 'células anti-solares', la solución nos permite recolectar electricidad del cielo nocturno. La investigación realizada este año ahora confirma que estos paneles solares nocturnos producen suficiente energía para cargar un teléfono móvil.
El estudio original se realizó en la Universidad de Stanford, donde un equipo de investigación agregó un generador termoeléctrico, un dispositivo que produce corrientes a partir de las diferencias de temperatura, a uno de estos paneles solares en particular.
Funcionan utilizando el calor o la luz infrarroja que se irradia desde la superficie del panel solar hacia el espacio en las noches despejadas.
“El panel solar resultó ser un radiador térmico muy eficiente”, dice el científico principal Shanhui Fan. “Entonces, por la noche, el panel solar en realidad puede alcanzar una temperatura que está por debajo de la temperatura del aire ambiente, y esa es una oportunidad bastante inusual para la recolección de energía”.
Tradicionalmente, los paneles solares, o células fotovoltaicas, han sufrido los efectos de las estaciones cambiantes y el hecho de que no funcionan por la noche. Desde el clima nublado hasta la disminución de la duración del día, no es solo el anochecer lo que les impide proporcionar una fuente de energía renovable viable para las personas en muchas partes del mundo.
Las células solares nocturnas funcionan esencialmente de la misma manera que sus contrapartes diurnas pero a la inversa. Cada noche, el calor escapa de la tierra en forma de radiación infrarroja para mantener el planeta a una temperatura constante.
En una declaración publicada en el sitio web de la Universidad de California Davis el año pasado, Munday explicó que "en estos nuevos dispositivos, en cambio, se emite luz y la corriente y el voltaje van en la dirección opuesta, pero aún genera energía". Los hallazgos han sido publicados en un artículo de investigación.
Los dispositivos nocturnos son capaces de generar hasta 50 vatios de potencia por metro cuadrado, una cuarta parte de lo que pueden generar los paneles convencionales durante el día. También funcionan durante el día si la luz está bloqueada o si están en dirección opuesta al sol.
Algunas investigaciones incluso sugieren que podrían usarse para aprovechar el calor residual generado por la maquinaria. "Tienes que usar diferentes materiales, pero la física es la misma", explica Munday.
La idea de los paneles solares nocturnos proviene de una práctica simple que todos hacemos todos los días
Lejos de ser una idea nueva, la gente ha estado usando tecnología similar para lograr el enfriamiento nocturno durante cientos de años. Cuando abre sus ventanas y puertas después de un día caluroso para enfriar su casa, está usando la misma teoría. Esencialmente, esta forma de enfriamiento pasivo utiliza el cielo nocturno como un disipador de calor masivo, extrayendo el calor de la tierra una vez que oscurece.
“Lo bueno de este enfoque es que esencialmente tiene una fuente de energía directa durante la noche que no requiere almacenamiento de batería”, agregó Fan.
En 2021, en un proyecto de la Universidad de Stanford, los científicos intentaron de manera similar utilizar las diferencias en las temperaturas diurnas y nocturnas para generar electricidad.
Se las arreglaron para demostrar que la tecnología funcionaba, pero hay un largo camino por recorrer en lo que respecta a la eficiencia y el rendimiento. Estos paneles solares inversos pueden ser solo prototipos, pero una idea similar podría funcionar las 24 horas del día proporcionando energía en lugares con condiciones climáticas cambiantes y bajos niveles de luz.
Las celdas solares nocturnas tienen el potencial de ser útiles en ubicaciones fuera de la red para ciertas tareas de bajo consumo, pero es poco probable que reemplacen la infraestructura energética existente. Sin embargo, Fan y su equipo dicen que la configuración podría mejorarse para generar más energía.
