Bateria y sol

La primera batería solar del mundo

Un equipo de científicos de la Universidad de Ohio (EEUU) ha creado la primera batería solar del mundo.

Este nuevo hito en energía solar ha sido publicado en la revista Nature Communications.

¿Qué hay de nuevo en esta batería?

Lo innovador de este invento es que, por primera vez, ha sido posible la combinación de una batería con una célula solar, resultando un dispositivo híbrido completamente funcional.

El dispositivo ha sido creado con un panel de malla solar que permite que el aire entre en la batería y, por otro lado, un proceso especial para la transferencia de electrones entre el electrodo de la batería y el panel solar.

Así, la luz y el oxígeno que penetran en la batería híbrida facilitan que se produzcan reacciones químicas que cargan la batería.

Diseño y tecnología de esta batería solar

“El estado de la técnica era usar un panel solar para capturar la luz, y luego usar una batería barata para almacenar la energía.

Hemos integrado las dos funciones en un solo dispositivo. Cada vez que se haga, se reducirán los costes en un 25%”, afirma Yiying Wu, creador del invento.

Gracias a este nuevo diseño de batería solar, la luz se convierte en electrones dentro de la batería, por lo que al no tener que viajar éstos entre una célula solar y una batería externa, casi el 100% de los electrones quedan guardados.

“Básicamente, es una batería de respiración. Inspira el aire cuando se descarga, y exhala cuando se carga”, explica Wu.

¿Cómo funciona esta batería solar?

El funcionamiento de la batería muy sencillo, la luz golpea el panel solar y crea electrones, luego, los electrones junto con la descomposición química de peróxido de litio en iones de litio y el oxígeno presente que se libera en el aire, los iones de litio quedan almacenados en la batería como metal después de capturar los electrones.

Eficiencia energética batería solar

Vía Muy interesante

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Vuelve la bombilla tradicional

Vuelve la bombilla tradicional

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una técnica que puede mejorar significativamente la eficiencia de la denostada bombilla incandescente tradicional. Concretamente, han encontrado una manera de reciclar la energía de residuos, centrada en el filamento donde se re-emite luz visible.

El porqué de la mala fama de las bombillas tradicionales

Las bombillas incandescentes, desarrolladas por Thomas Edison, funcionan calentando un fino alambre de tungsteno a temperaturas de alrededor de 2.700ºC. Ese hilo caliente emite lo que se conoce como radiación de cuerpo negro, un amplio espectro de la luz que proporciona un aspecto cálido y una representación fiel de todos los colores en una escena.

Estas bombillas tienen un problema importante, más del 95% de la energía que entra en ellas se pierde, la mayor parte en forma de calor. Es por eso que se consideran una tecnología ineficiente y poco a poco se van eliminando y sustituyendo por las LED, que son significativamente más eficientes, en torno al 13 por ciento, según ha indicado los expertos.

¿Que tiene de novedad esta bombilla?

Los investigadores, que han publicado sus hallazgos en la revista Nature Nanotechnology, han intentado darle una nueva oportunidad a la bombilla y para ello, han creado un proceso de dos etapas.

La primera etapa

consiste en un filamento de metal calentado convencional, con todas sus pérdidas concomitantes. Pero en lugar de permitir que el calor residual se disipe en forma de radiación infrarroja, estructuras secundarias que rodean el filamento capturan esta radiación y la reflejan de vuelta al filamento para ser reabsorbido y emitido de nuevo como luz visible.

Estas estructuras con forma de cristal fotónico, están hechas de elementos abundantes en la Tierra y pueden fabricarse utilizando tecnología convencional.

La segunda etapa

Los del MIT aseguran que ese segundo paso supone una gran diferencia en la eficiencia con la que el sistema convierte la electricidad en luz. Si la eficiencia luminosa de las luces incandescentes convencionales es entre el 2 y 3 por ciento, la de los fluorescentes, entre el 7 y 15 por ciento, y la de la mayoría de los LEDs compactos entre el 5 y 15 por ciento, las nuevas bombillas incandescentes de dos etapas podrían alcanzar eficiencias de hasta el 40 por ciento.

Lo cierto es que las primeras unidades de prueba realizadas por el equipo aún no alcanzan ese nivel, sino el 6,6 por ciento de eficiencia. Pero incluso ese resultado preliminar coincide con algunas de las lámparas fluorescentes compactas y LED de hoy en día. Y supone una triple mejora sobre las bombillas incandescentes actuales.

La nueva bombilla o el “Reciclaje de luz”

El equipo se refiere a su trabajo como «reciclaje de la luz», ya que su material coge las longitudes de onda no deseadas, inútiles, de energía y las convierte en longitudes de onda de luz visible que sí se desean. “Se recicla la energía que de otro modo se perdería”, explican.

Una de las claves de su éxito fue el diseño de un cristal fotónico que trabaja en una amplia gama de longitudes de onda y ángulos. Los resultados son bastante impresionantes, demostrando una luminosidad y eficiencia energética que rivalizan con las de las fuentes convencionales incluyendo fluorescentes y bombillas LED, cuenta Alejandro Rodríguez, profesor asistente de ingeniería eléctrica en la Universidad de Princeton, que no participó en este trabajo.

Los investigadores creen que las LED «son grandes cosas, y la gente debería comprarlas», pero que su trabajo puede permitir ampliar el campo y dar un respiro a una tecnología que ya existe y se puede mejorar.

Vía Abc  

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La ciencia se atreve con Popeye

Espinacas para mejorar la eficiencia energética

Científicos de la Universidad de Vanderbilt (Estados Unidos) han presentado recientemente el reporte de sus investigaciones en la revista científica Advanced Materials, donde exponen que han utilizado espinacas para mejorar la eficiencia de las celdas fotovoltaicas.

Espinacas y celdas solares no suenan como una combinación lógica, pero la investigación es bastante interesante y seguramente dará mucho de que hablar.

¿Cómo han conseguido mayor eficiencia con las espinacas?

Básicamente los investigadores han extraído una proteína de las hojas de la espinaca, la cual han manipulado juntándola con el silicio de las celdas, para crear una especie de celda bio-híbrida.

Al adicionar la proteína de la espinaca aumenta la capacidad de conversión de la luz en energía electroquímica, con la cual se produce a su vez mayor corriente eléctrica.

La proteína en cuestión es la Fotosistema 1 (PS1), que es una de las encargadas de absorber energía luminosa para que el proceso de fotosíntesis se lleve a cabo. Lo interesante de esta proteína es que mantiene su funcionamiento activo aún cuando es extraída de la planta, y lo más importante, sin disminuir su capacidad de captación de luz.

Ventajas de utilizar la proteína de la espinaca

Lo interesante es, que la extracción de esta proteína no es un proceso costoso, por lo que el coste de construcción de celdas solares adicionadas con proteína PS1 no se dispararían y podrían competir en precio con las celdas convencionales, siendo su eficiencia mayor.

De momento falta realizar investigación respecto a la cantidad de proteína PS1 que debe existir por centímetro cuadrado para aumentar la eficiencia al máximo sin que los costos comiencen a elevarse, pero dada la factibilidad de esta tecnología es posible que a corto plazo se implemente de manera comercial.

Vía desenchufados.net 

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