es.wedoany.com Noticia: Investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara han desarrollado una batería solar molecular capaz de capturar energía lumínica y almacenarla en estructuras químicas, para luego liberarla en forma de calor según sea necesario. Esta tecnología posee una densidad energética superior a 1,6 MJ/kg y puede hervir agua en condiciones ambientales.
Uno de los principales desafíos en las aplicaciones de calefacción solar es el almacenamiento de energía para superar la dependencia de la luz solar. La molécula desarrollada por el equipo, llamada pirimidona, cambia de estructura al ser expuesta a la luz solar, entrando en un estado de alta energía que posteriormente puede liberar el calor almacenado. Este estudio, publicado en la revista Science, pertenece al campo de la tecnología de almacenamiento térmico solar molecular (MOST). A diferencia de los paneles solares tradicionales, que convierten la energía lumínica en electricidad, los sistemas MOST almacenan la energía directamente dentro de las moléculas.
Nguyen Han, primer autor del estudio, comparó el principio de funcionamiento de la molécula con un resorte comprimido. La pirimidona absorbe energía al ser activada por la luz y luego la libera cuando se activa un desencadenante. Los investigadores destacan que el proceso es reversible: el material puede almacenar y liberar energía múltiples veces sin mostrar signos de degradación. Han señaló que fue precisamente este cambio reversible lo que despertó el interés del equipo, quienes no buscan aprovechar el cambio de color, sino aplicar el mismo principio para almacenar energía y reutilizar el material.
Los investigadores se inspiraron en estructuras de ADN y materiales fotocrómicos (como las lentes fotosensibles), que experimentan cambios de forma reversibles bajo la luz. La estructura de esta molécula imita componentes del ADN que reaccionan a la radiación ultravioleta. Con el apoyo computacional de KN Houk de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), el equipo optimizó el compuesto para hacerlo más estable y capaz de conservar la energía durante más tiempo. Han indicó que el diseño molecular buscaba la simplicidad, eliminando elementos considerados innecesarios para construir una estructura compacta y eficiente de almacenamiento de energía solar.
La densidad energética de este material supera los 1,6 MJ/kg, superior a los aproximadamente 0,9 MJ/kg de las baterías de iones de litio típicas. Se considera que este rendimiento es significativo para los sistemas MOST, ya que la molécula puede proporcionar suficiente energía para hervir agua en condiciones ambientales. La solubilidad de la pirimidona también abre el camino para su uso en colectores solares, donde el material podría circular en el sistema, almacenando energía durante el día y liberando calor posteriormente. El coautor Benjamin Baker señaló que la diferencia práctica entre ambos radica en que los paneles solares requieren sistemas de baterías adicionales, mientras que el material de almacenamiento térmico solar molecular puede almacenar la energía lumínica por sí mismo.
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