No importa si su textura es rugosa o lisa, de si hablamos del ala de un dron, la lona de una tienda de campaña o la vela de un barco, lo más probable es que pueda convertirse en una fuente de energía solar. Al menos es el objetivo con el que trabaja un equipo de ingenieros del Massachusetts Intitute of Technology (MIT) empeñado en desarrollar células fotovoltaicas de tela ultraligera que puedan transformar cualquier superficie en dispositivos capaces de suministrar energía eléctrica.

La clave —como acaban de detallar los investigadores del MIT en un artículo publicado en Small Methods— consiste en unas células solares resistentes, flexibles y sobre todo extrafinas. Tanto, que el MIT asegura que son “mucho más delgadas” que un cabello humano, una peculiaridad que facilita su manejo y despliegue sobre tejidos que más tarde pueden cubrir superficies fijas.

Permite proporcionar energía sobre la marcha como un tejido de energía portátil o transportarse y desplegarse rápidamente en ubicaciones remotas para asistencia en emergencias. Sus cálculos muestran que esta clase de células, pensadas para tejidos ligeros, pesan la centésima parte de un panel solar convencional y generan 18 veces más energía por kilogramo.

El siguiente salto de las placas solares: células ultrafinas que convierten cualquier tejido en fuente de energía

Ligera, flexible… y versátil

Lo de las células solares livianas y finas no es algo del todo nuevo. Hace algo más de un lustro un equipo de ONE Lab desarrolló ya prototipos tan finos, flexibles y ligeros que podían colocarse incluso encima de una burbuja de jabón. Su principal problema era el coste y dificultad de elaboración, lo que complicaba que pudiese adoptarse como una solución a gran escala: crearlas requería procesos en el vacío, que, además de complejos, resultaban costosos y difíciles de ampliar a una escala mayor. Ahora los ingenieros —explican desde el propio MIT— se han propuesto el desarrollo de células “imprimibles, utilizando materiales basados en tinta y técnicas de fabricación escalables”.

¿Cómo lo han logrado?

Echando mano de tintas semiconductoras, nanomateriales que se presentan en forma de tintas electrónicas imprimibles, y un sistema de serigrafía no muy distinto al que empleamos para añadir imágenes a nuestras camisetas, pero que a los ingenieros del MIT les permite depositar electrodos sobre la estructura y completar el módulo solar. Una vez finalizan el proceso, los investigadores pueden despegar el módulo impreso, de unos 15 micrones de grosor, del sustrato de plástico.

Con el módulo solar ultrafino ya listo el siguiente gran reto era cómo manejarlo con facilidad, aprovechando su ligeraza y evitando que se fracture. La decisión del equipo del MIT fue optar por un sustrato liviano, flexible y resistente al que pudieran adherirse además las células, una descripción que encajaba perfectamente con los tejidos, una superficie con aguante, maleable y ligera.

Los ingenieros se decantaron en concreto por el Dyneema, un tejido especialmente liviano, compuesto por fibras resistentes y que pesa apenas 13 gramos por metro cuadrado (g/km2). Con una simple capa de cola, los módulos solares pueden adherirse sin problema para componer una estructura fotovoltaica ultraligera, robusta… y tan maleable que facilita su uso.

La solución es más efectiva que imprimir las células solares directamente sobre la tela, un proceso que limitaría enormemente el abanico de tejidos y superficies sobre las que se podría trabajar. Si se optase por ese proceso, los materiales tendrían que cumplir ciertos requisitos químicos y térmicos que les permitieran afrontar con éxito el proceso. “Nuestro enfoque desvincula la fabricación de células solares de su integración final”, añade Mayuran Saravanapavanantham.

Con el prototipo ya listo, el equipo del MIT puso a prueba su capacidad para generar energía y resistencia. ¿Los resultados? El test mostró que podía producir 730 vatios por kilogramo cuando se instalaba de forma independiente y 370 si se desplegaba sobre el Dyneema. En cuanto a su aguante y vida útil, las pruebas reflejaron que las celdas seguían conservando más del 90% de su capacidad inicial incluso después de haberse enrollado y desenrollado el panel solar de tela más 500 veces.

El equipo trabaja ahora en un revestimiento, “soluciones de empaque ultradelgadas” que permitan proteger las células del efecto de la humedad sin aumentar de forma considerable el peso del tejido, precisamente su gran propiedad. Su naturaleza liviana hace posible que las células solares puedan laminarse en múltiples superficies y adaptarse a un amplio abanico de usos.

A modo de ejemplo, el MIT cita unas cuantas: integrarse en velas de barcos, tiendas de campaña, las lonas empleadas en operaciones de rescate o las alas de los drones, superficies diversas en las que pueden instalarse de forma relativamente sencilla para convertirse en fuentes de energía.

Las métricas empleadas para evaluar una nueva tecnología de celdas solares generalmente se limitan a su eficiencia de conversión de energía y costo en dólares por vatio. Igual de importante es la integrabilidad: la facilidad con la que se puede adaptar la nueva tecnología. Es precisamente en esa faceta, la integrabilidad, en la que los tejidos solares ligeros encuentran su punto fuerte… y ofrecen todo un abanico de posibilidades.

Fuente: xataka.com

Por jfish

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