TECNOLOGÍA. Paneles solares de última generación que funcionan de noche y bajo la lluvia

energías renovables, energía solar

 

El enfriamiento radiativo es el principio que todos los objetos de la Tierra tienden a emitir parte del calor que reciben de la radiación infrarroja del sol. Los científicos afirman haber creado un material que emite longitudes de onda infrarrojas

Los investigadores han encontrado una manera de generar electricidad en la oscuridad mientras los paneles se enfrían durante la noche . Un generador termoeléctrico de bajo costo funciona utilizando la diferencia de temperatura entre los paneles solares de enfriamiento y el aire circundante

  • Los paneles solares tradicionalmente solo pueden producir energía cuando brilla el sol, pero los nuevos desarrollos están cambiando eso.
  • Los científicos han desarrollado paneles solares que pueden funcionar en la oscuridad y ser alimentados por la lluvia.
  • Estas innovaciones podrían transformar la energía solar en una fuente de energía de 24 horas, ayudando con la transición mundial a emisiones netas cero.

El mayor problema con la energía solar es que el sol no siempre brilla. Si los paneles solares no pueden producir energía durante la noche, o cuando está nublado, ¿cómo podemos confiar en ellos como una fuente de electricidad las 24 horas del día?. Este es un problema con el que los científicos de todo el mundo han estado luchando, y algunos ahora están desarrollando formas innovadoras de superar el problema.

La energía solar ha sido reconocida como una de las mejores formas de  proporcionar energía a algunas de las personas más pobres del mundo , con una reducción del  precio de los paneles del 80 % durante la última década . El Índice de Transición Energética 2021 del Foro Económico Mundial destacó el potencial de  la energía solar para mejorar la vida de las personas en el África subsahariana , donde dice que el 44% de la población no tiene acceso a la electricidad .

Estas tres innovaciones podrían ayudar a hacer realidad una energía solar más extendida.

1. Energía solar en la oscuridad

¿Quién dice que los paneles solares no funcionan en la oscuridad? En un avance que promete energía renovable confiable las 24 horas, los científicos han probado paneles que siguen produciendo energía incluso cuando se pone el sol.

Los paneles solares ahora pueden seguir generando energía incluso después de la puesta del sol / IMAGEN: Unsplash/Karsten Würth

Los paneles solares convencionales solo funcionan durante el día, por lo que necesita un costoso almacenamiento de batería para poder utilizar la energía solar durante la noche. Ahora, un equipo de la Universidad de Stanford en los EE.UU. ha probado paneles solares que siguen generando electricidad las 24 horas del día.

Su innovación aprovecha el hecho de que los paneles solares enfrían por la noche. La energía se puede generar a partir de la diferencia de temperatura  entre los paneles de refrigeración y el aire circundante todavía caliente . Esto se hace usando un generador termoeléctrico , que produce energía a medida que el calor pasa a través de él.

Los generadores termoeléctricos pueden producir energía utilizando la diferencia de temperatura entre los paneles solares de enfriamiento y el aire circundante / IMAGEN: Letras de Física Aplicada

Los paneles fueron construidos utilizando componentes fácilmente disponibles y el equipo dice que ofrecen el potencial para proporcionar una fuente de energía continua y confiable para los 750 millones de personas en todo el mundo que carecen de acceso a la electricidad por la noche.

El generador termoeléctrico también aumenta la producción de los paneles solares durante el día al funcionar en reversa, produciendo electricidad a medida que los paneles se calientan . Debería ser sencillo actualizar los paneles existentes de esta manera, dice el equipo de Stanford.

2. Paneles solares alimentados por lluvia

El volumen de producción de energía de los paneles solares convencionales varía con la intensidad de la luz solar, y no es solo la puesta del sol la que puede reducir su energía. Las nubes pesadas y la lluvia pueden hacerlos menos efectivosPero los científicos de la Universidad de Soochow en China creen haber resuelto este problema.

Cualquiera que haya sido atrapado por un aguacero puede atestiguar el impacto de las fuertes lluvias. El equipo de Soochow tomó la  fricción generada por las gotas de lluvia que caen sobre los paneles solares y la utilizaron para crear electricidad.

Colocaron una capa transparente que contenía un  nanogenerador triboeléctrico  (TENG) sobre un panel solar convencional. El TENG convierte el movimiento, en este caso el impacto de las gotas de lluvia, en energía.

Además de aumentar la producción de energía en los días de lluvia, los paneles alimentados por fricción también pueden producir electricidad por la noche si llueveLos científicos dicen que sus paneles solares ofrecen "un enfoque eficiente para recolectar energía del medio ambiente en diferentes condiciones climáticas".

3. Robots limpiafondos para parques solares

Así como las nubes y la lluvia pueden bloquear la luz de los paneles solares, también pueden hacerlo el polvo y la suciedad. De hecho, la investigación muestra que el polvo, el agua, la arena y el musgo que se acumulan en la superficie pueden  reducir la producción de los paneles solares hasta en un 85 % .

La limpieza de una gran instalación solar requiere mucho tiempo y dinero. El lavado manual con un cepillo y agua costaría $ 2 millones  durante un período de 10 años, según estimaciones de un estudio para una planta solar a escala de servicios públicos. Pero si no se hace con regularidad, la suciedad finalmente se adherirá a los paneles, lo que reducirá la generación solar.

Los paneles solares deben limpiarse regularmente para garantizar el mayor nivel posible de generación de energía / IMAGEN: Ecoppia

Un paso adelante  en los robots de limpieza en seco autónomos . Alimentados por un panel solar a bordo, los robots trabajan de noche para limitar la interrupción de los paneles. Mediante paños de microfibra y chorros de aire, un año de su uso ha  ahorrado suficiente agua para cubrir las necesidades de 220.800 personas.

El desempeño de los robots limpiadores es monitoreado por un software de inteligencia artificial que planifica el mantenimiento preventivo para evitar averías. Ya se están utilizando para limpiar millones de paneles solares en 30 proyectos solares a gran escala, desde Chile hasta India.



Fuente: Douglas Broom, redactor sénior en Formative Content y escribe para el  Foro Económico Mundial.

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