El Sol en una caja: así es la revolucionaria batería térmica del MIT

Ya te hemos hablado con anterioridad de diversas soluciones que buscan solventar el problema de la irregularidad de producción de energía de las renovables. Ejemplos de ello son los paneles solares capaces de crear energía durante la noche o el invento de Energy Vault, que aprovecha la gravedad para generar energía.

Pero no son los únicos y el proyecto presentado por investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) supone una alternativa más en la búsqueda de convertir la energía solar y eólica en opciones viables de manera continuada y permanente.

Una batería térmica que almacena energía renovable

El principio básico de este nuevo hallazgo del MIT es una batería capaz de almacenar la energía renovable producida en forma de calor. Esta se basa en la física de los semiconductores.

En las aleaciones de un semiconductor, existe una brecha energética formada por la distancia existente entre la capa de valencia de los electrones y la banda de conducción.

«Se tendrá que mantener dentro de un almacén lleno de gas inerte, como el gas argón»

Cuando los electrones saltan de la primera a la segunda, se produce una liberación de energía directamente proporcional a la distancia entre ambas. En el caso de esta batería térmica, se crea una sucesión de capas apiladas unas sobre otras. Gracias a eso, es posible capturar todos los fotones que impulsan a los electrones, independientemente de la energía que contengan.

La clave, sin embargo, es de dónde provienen estos fotones. «Estábamos enviando electricidad a un calentador resistivo que estaba a unos metros de distancia», explica a Gizmodo Asegun Henry, ingeniero mecánico del MIT y autor del nuevo estudio que acaba de ser publicado en Nature.

«Este calentador resistivo era como un complejo filamento de una bombilla: un conductor que brilla y se sobrecalienta cuando la energía pasa a través de él. El metal caliente liberaba fotones que fueron capturados por las capas de aleación, lo que generaba electricidad en el motor térmico». En dichas pruebas, los investigadores han comprobado que un elemento calentado entre 1900 y 2400 ºC les proporcionaba la mejor eficiencia.

En su aplicación en el mundo real, una fuente de energía renovable se encargaría de alimentar los calentadores resistivos que calientan el metal líquido. A continuación, el metal líquido sería bombeado sobre bloques de grafito, algo que Henry describe como si tuviésemos «el Sol metido en una caja». Este sol operaría a la mitad de la temperatura del real y luego alimentaría los calentadores resistivos que envían fotones a los motores térmicos, almacenados uno encima del otro en una gran matriz.

Entorno libre de oxígeno

Uno de los principales obstáculos a superar es que este «Sol encapsulado» debe operar en un entorno libre de oxígeno, por lo que lo ideal sería encontrar el modo de operar remotamente.

«Se tendrá que mantener dentro de un almacén lleno de gas inerte, como el gas argón», explica Henry. «Ese entorno no tiene aire, por lo que no puedes simplemente entrar ahí».

«Nos gustaría poder ir a echar un vistazo durante el mantenimiento anual, así que simplemente hay que enfriar el sistema, o enfriar una parte de él, y después enviar a alguien», dice Henry. «Si hubiese alguna emergencia, se podría enfriar el sistema y enviar a alguien esencialmente con un equipo de buceo y un tanque de oxígeno».

La celda termofotovoltaica o motor térmico probada mide 1 centímetro cuadrado y opera con un 40% de eficiencia. Es un resultado prometedor, pero el verdadero reto es escalar esta tecnología para su aplicación en una central eléctrica, pudiendo así conectarse a la red existente.

Fuente: Gizmodo