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El sistema solar termofotovoltaico que afirman que es capaz de producir energía incluso de noche

El sistema solar termofotovoltaico que afirman que es capaz de producir energía incluso de noche
La energía solar tiene una limitación importante marcada por las horas de sol.
David Plaza
David Plaza5 min. lectura

El profesor Bo Zhao, de la Universidad de Houston, ha presentado un estudio sobre el desarrollo de una nueva tecnología de captación de energía solar basada en el concepto SPTV. Dicha tecnología es capaz de alcanzar el límite de Landsberg del 93,3 % de eficiencia energética.

La energía solar ha progresado mucho en la última década y, poco a poco, tanto su eficiencia de conversión energética como sus precios la están convirtiendo en una alternativa a los combustibles fósiles muy válida y apreciada.

Sin embargo, la tecnología fotovoltaica sigue teniendo dos limitaciones principales: que sólo produce electricidad durante el día y que la tasa de conversión de esa energía no supera el 27 % con la tecnología actual.

«Los STPV pueden combinarse con una unidad de almacenamiento de energía térmica para generar electricidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana»

Sin embargo, el profesor Bo Zhao, de la Universidad de Houston, afirma haber encontrado el modo de solucionar ambos problemas.

Sistema Solar Termofotovoltaico (SPTV)

Así se llama el sistema utilizado por este profesor, que asegura que dicha tecnología tiene potencial para aprovechar la energía solar hasta el punto de producir electricidad de forma permanente, incluso de noche.

Además, Bo Zhao señala que su SPTV supera no sólo la eficiencia del límite del cuerpo negro (85,4 %), sino que llega al límite de Landsberg (93,3 %), que es el que se considera el máximo de eficiencia posible a la hora de captar energía del sol.

Cómo funciona el SPTV de Zhao

El inventor Thomas Edison dijo una vez: «Mientras brille el sol, el hombre podrá desarrollar energía en abundancia». Esta es la cita con la que comienza la publicación de la Universidad de Houston. Y es el principio en el que se basa Bo Zhao.

La energía solar termofotovoltaica tradicional (STPV) se basa en una capa intermedia que adapta la luz solar para una mejor eficiencia. El lado de la capa intermedia que mira hacia el sol está diseñado para absorber los fotones provenientes del mismo. De esta manera, la energía solar se convierte en energía térmica y eleva la temperatura de la capa intermedia.

Los sistemas solares termofotovoltaicos sirven de base para el estudio de Bo Zhao.

En este trabajo, Zhao muestra que el déficit de eficiencia de un STPV convencional es causado por la inevitable retroemisión de la capa intermedia hacia el sol resultante de la reciprocidad del sistema.

Por tanto, Zhao propone «sistemas STPV que utilizan una capa intermedia con propiedades radiativas no recíprocas. Tal capa intermedia no recíproca puede suprimir sustancialmente su emisión posterior al sol y canalizar más flujo de fotones hacia la célula».

«Mostramos que, con tal mejora, el sistema STPV no recíproco puede alcanzar el límite de Landsberg, y los sistemas STPV prácticos con células fotovoltaicas de unión única también pueden experimentar un aumento significativo de la eficiencia», amplía.

Energía solar 24/7

Además de mejorar la eficiencia, los STPV prometen compacidad y la capacidad de programar el suministro de electricidad según la demanda en función de las necesidades. «En un escenario de aplicación importante, los STPV pueden combinarse con una unidad de almacenamiento de energía térmica para generar electricidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana», señala Zhao.

«Nuestro trabajo destaca el gran potencial de los componentes fotónicos térmicos no recíprocos en aplicaciones energéticas. El sistema propuesto ofrece una nueva vía para mejorar significativamente el rendimiento de los sistemas STPV. Puede allanar el camino para que se implementen sistemas no recíprocos en los sistemas STPV prácticos que se utilizan actualmente en las centrales eléctricas», concluye Zhao.

En cualquier caso, el estudio de Bo Zhao es, de momento, simplemente teórico, por lo que no se han diseñado ni fabricado SPTV de este tipo aún. ¿Evolucionará hasta convertirse en realidad o se quedará en una más de las propuestas milagro que no consiguen ver la luz?

Fotos: Freepik