Optimizaciones tecnológicas: energía solar
Saludo para todos los Internautas de la revista Radar del Centro, cumpliendo nuevamente la cita quincenal.
Continuando con el tema de la crisis ambiental causada por el calentamiento global, recibimos noticias esperanzadoras de mejoramiento en materiales, elementos utilizados para la implementación de energías limpias y desarrollos tecnológicos de transporte tanto terrestre como aéreo. Los investigadores comunican que por primera vez han superado la barrera del 30% de eficiencia con celdas solares de silicio combinándolas con el llamado “material milagroso” perovskita. Es un mineral del grupo IV (donde están incluidos los óxidos, de acuerdo a la clasificación de Strunz), un trióxido de Titanio y de Calcio, CaTiO3. Su nombre también se aplica a la clase de compuestos, incluyendo los sintéticos, que tienen el mismo tipo de estructura cristalina que el CaTiO3 (XIIA2+VIB4+X2−3), conocida como estructura de perovskita. En esta estructura se pueden incrustar muchos cationes diferentes, permitiendo el desarrollo de diversos materiales de ingeniería.
Un equipo de varias universidades e institutos de los Países Bajos logró el avance con una celda solar en tándem que complementa las celdas tradicionales basadas en silicio, que tienen una eficiencia de conversión de energía de alrededor del 22%). Al aprovechar las propiedades aclamadas de la perovskita, lograron una eficiencia superior al 30% con el dispositivo tándem de cuatro terminales lo que marcó “un gran paso para acelerar la transición energética” y mejorar la seguridad energética reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles.
“Este tipo de celda solar presenta un contacto posterior muy transparente que permite que más del 93 por ciento de la luz infrarroja cercana llegue al dispositivo inferior”, explica el Dr. Mehrdad Najafi, de la TNO (Organización de Investigación Científica Aplicada) de los Países Bajos.
“Este rendimiento se logró mediante la optimización de todas las capas de las celdas solares de perovskita semitransparentes con el uso de simulaciones ópticas y eléctricas avanzadas como guía para el trabajo experimental en el laboratorio”. La perovskita ha sido aclamada por su potencial para transformar una variedad de industrias, que van desde las comunicaciones de ultraltavelocidad hasta la producción de energía renovable.
Los investigadores responsables del último récord de las celdas solares ahora esperan comercializar la tecnología para lograr un despliegue generalizado, el profesor Gianluca Coletti gerente de programa de Tándem PV. afirmó: ahora que conocemos los elementos y podemos controlar los niveles requeridas para alcanzar una eficiencia de más del 30%, combinados con la experiencia en escalabilidad y el conocimiento acumulado en los últimos años para introducir materiales y procesos a un ámbito más amplio, podemos enfocarnos con nuestros socios industriales en introducir esta tecnología de una eficiencia superior al 30 por ciento en la producción en masa”.
Los resultados se presentaron ante la WCPEC-8 (Conferencia Mundial sobre Conversión de Energía Fotovoltaica) en Milán.
Los paneles solares son la mejor opción para la humanidad, pues permite consumir energía propia, limpia y ahorra dinero a largo plazo, beneficios atractivos desde un punto de vista económico al instalar en nuestra vivienda paneles solares.
El uso de la energía solar tiene una serie de beneficios que conviene conocer:
1-. Cero emisiones contaminantes, ni directa ni indirectamente. Una vez que instales el kit solar ya no habrá ninguna emisión de gases de efecto invernadero, solucionando el problema actual que padece el planeta por el calentamiento global, producido por la utilización de energías no renovables.
2-. Ahorro energético es muy elevado. La factura de la luz será más barata y, además, con los medidores bidireccionales se tiene la posibilidad de devolver la energía no utilizada y revenderla, aunque supone una inversión inicial algo costosa.
3-. No genera ruido.
4-. Compatible con otras clases de energía, hay muchas viviendas que cuentan con las dos instalaciones la que funciona con energía convencional y con la solar. Esta es la manera de realizar una transición gradual y, sobre todo, para evitar problemas.
5-. Disponible en todo el planeta.
6-. El sol es una fuente de energía inagotable, como mínimo se espera que siga emitiendo energía durante 5.000 millones de años. Es importante indicar que se obtiene energía del sol en lugares donde no hay otras opciones porque en zonas remotas esta es una manera de que una pequeña instalación funcione de forma autónoma.
La buena noticia es la de que la expectativa de implementación de estas energías renovables a medio plazo y en Europa ya se ha fijado el 2030 como año para que haya un consumo del 35%. Se espera que el sector de la automoción en 2040 ya no se produzcan motores de explosión y en la industria también se va a apostar por este objetivo.
Lo anterior en lo que respecta a los nuevos materiales para obtener un desempeño más eficiente.
Ahora veamos un desarrollo de la empresa israelí Eviation Aircraft para transporte aéreo de pasajeros. Se trata de un avión eléctrico, con un sistema de vuelo fly-by-wire y propulsado por tres motores de hélice, uno en cada una de la punta de las alas y un tercero en la parte trasera del fuselaje. Su primer vuelo se realizó con éxito el 22 septiembre/2022. Su certificación tomará de dos o tres años. Transporta 9 pasajeros y 2 pilotos, las baterías le proporcionan un alcance de 540 a 650 nmi (millas naúticas, algo así como 1.000-1.200 km) velocidad de vuelo 440 Km/h (240 kn), y con un coste notablemente menor por operación que otros aviones regionales.
Hasta la próxima columna respetados lectores.