Qué es un panel antisolar: cómo funciona y sus ventajas

El panel antisolar que produce energía también por la noche

panel antisolar¿Qué pasaría si los paneles solares pudieran generar electricidad incluso de noche, sin necesidad de luz? Parece una paradoja, pero un equipo de investigadores de la University of California en Davis lo ha logrado. Se trata de un prototipo de panel antisolar, es decir, que funciona exactamente de manera opuesta a un panel solar tradicional. El estudio ha sido publicado por la revista especializada ‘Acs Photonics’.

La transición hacia la energía fotovoltaica para la producción de electricidad doméstica es cada vez más avanzada. No obstante, hasta ahora solo se ha podido obtener electricidad fotovoltaica durante el día, cuando es posible capturar la radiación solar y convertirla en energía para nuestros electrodomésticos. Cuando se tiene que generar por la noche, todavía es necesario utilizar el recurso de los combustibles fósiles.

El equipo de investigadores de la universidad estadounidense ha sido dirigido por Jeremy Munday, del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática. El grupo ha desarrollado un prototipo de panel antisolar capaz de generar 50 vatios de energía por metro cuadrado en el periodo nocturno. Una cantidad igual a aproximadamente una cuarta parte de la obtenida de día por un panel solar normal.

«La energía térmica procedente del Sol hacia la Tierra es absorbida durante el día por un panel solar que la convierte en electricidad», ha explicado el autor del trabajo a la revista ‘Inverse’. «Lo que hace que el nuevo panel antisolar sea muy parecido, pero en este caso el cuerpo caliente es la Tierra y el espacio es el cuerpo frío».

paneles solares

cómo funciona un panel antisolar

El proceso operativo es similar al de un panel fotovoltaico normal, pero al revés. Según las propiedades de la física, un objeto caliente con respecto al entorno circundante irradia calor en forma de luz infrarroja. Sabemos que los paneles solares son fríos en comparación con el Sol, por lo que absorben la luz solar, que luego se convierte en energía. El espacio, por otro lado, es muy frío y si se apunta un objeto relativamente caliente hacia el cielo, este irradiará calor en forma de luz infrarroja. De esta manera, es posible generar energía.

Para generar electricidad, a diferencia de la célula fotovoltaica utilizada tradicionalmente, los investigadores han utilizado en el panel antisolar la célula termorradiativa, que genera energía al irradiar calor al entorno circundante. «Una célula solar normal genera energía absorbiendo luz, generando un voltaje y un flujo de corriente», apunta Munday. «Sin embargo, en estos nuevos dispositivos, se emite luz y la corriente y el voltaje van en la dirección opuesta, pero aún se genera energía”.

Hace falta mucho trabajo para mejorar la eficiencia de este nuevo panel antisolar. Y es importante tener en cuenta que la cantidad de energía que puede originar no es igual a la que se puede obtener con los paneles solares tradicionales. De momento, no es posible producir más del 25% de la que un panel fotovoltaico procura en un día. Aun así, es energía disponible que puede ser capturada y utilizada y que, en una escala suficientemente grande, podría ser extremadamente significativa.

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El panel solar híbrido de hidrógeno

La primera pregunta a resolver con respecto al panel antisolar es la relacionada con los materiales para fabricarlo. Para los paneles tradicionales, generalmente, se usa silicio, un material excelente para absorber la luz. En cambio, los investigadores están tratando de descubrir qué material puede capturar la luz a una longitud de onda extremadamente larga. Entre los candidatos podrían estar algunas aleaciones de mercurio.

También existe otra posibilidad de obtener electricidad fotovoltaica de noche, que ya está logrando excelentes resultados: los paneles solares híbridos de hidrógeno. Estos funcionan de una forma particular gracias a la cual durante las horas del día producen electricidad que durante la noche se convierte en hidrógeno. De esta manera se recargan las células solares y aumentan su funcionamiento incluso en las horas sin luz.

La multifunción del panel híbrido de hidrógeno es posible gracias a un sistema de nanocristales formados por seleniuro de zinc y sulfuro de cadmio, con un catalizador de platino que reemplaza las moléculas orgánicas. Los nanocristales pueden separar la recarga para producir gas de hidrógeno a través del proceso de fotocatálisis. Además, son inorgánicos y tienen un ciclo de vida operativo largo. Un segundo nanocristal constituye la parte fotovoltaica del panel híbrido y está hecho con capas superpuestas capaces de generar electricidad.

La ventaja de un panel solar hidrógeno híbrido es su larga vida útil, de aproximadamente unos 40 años. Además, con un mayor tiempo de exposición a la luz solar, garantiza una doble eficiencia térmica. La producción nocturna eliminaría el límite que hasta ahora se tenía con los paneles fotovoltaicos tradicionales.

Electricidad y calefacción

Otra ventaja importante de este sistema es una fase de vertido menos costosa. Los componentes orgánicos, de hecho, son fácilmente reciclables. La superficie de instalación es más pequeña que la de los paneles solares tradicionales, por lo que la eliminación de la materia prima también es más simple. El panel solar híbrido permite obtener tanto calefacción como agua caliente sanitaria.

Al combinar la tecnología fotovoltaica con la energía solar térmica, es posible obtener electricidad y producción de calor con un solo panel solar. Los paneles solares híbridos cuentan con una mayor eficiencia eléctrica que un panel tradicional. Además, es un sistema que puede ser integrado con la calefacción del hogar, especialmente con la bomba de calor, garantizando también menores costes.

Todavía habrá que esperar un tiempo para la llegada comercial del panel antisolar, pero ya existen muchos tipos de paneles solares híbridos en el mercado. La clave para su éxito es que convenga producirlos y comprarlos. La transición energética hacías las fuentes renovables ha sido lenta hasta ahora, pero los avances tecnológicos y una nueva conciencia medioambiental, por fin, están acelerando el proceso.

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Imágenes | Cat Miller/Unsplash, American Public Power Association/Unsplash, American Public Power Association/Unsplash

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