Científicos de Estados Unidos y Arabia Saudita han aprovechado las capacidades de una celda solar y una batería en un solo dispositivo:una "batería de flujo solar" que absorbe la luz solar y la almacena de manera eficiente como energía química para su uso posterior bajo demanda. Su investigación, publicado el 27 de septiembre en la revista Chem , podría hacer que la electricidad sea más accesible en regiones remotas del mundo.

Si bien la luz solar ha ganado cada vez más atractivo como fuente de energía limpia y abundante, tiene una limitación obvia:hay una cantidad limitada de luz solar al día, y algunos días son mucho más soleados que otros. Para que la energía solar sea práctica, esto significa que después de que la luz solar se convierte en energía eléctrica, debe ser almacenado. Normalmente, esto requiere dos dispositivos, una celda solar y una batería, pero la batería de flujo solar está diseñada para funcionar como ambos.

"En comparación con los dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica y conversión de energía solar separados, combinando las funciones de dispositivos separados en un solo, dispositivo integrado podría ser más eficiente, escalable compacto, y un enfoque rentable para utilizar la energía solar, "dice Song Jin, profesor de química en la Universidad de Wisconsin-Madison. Jin y su equipo desarrollaron el dispositivo en colaboración con Jr-Hau He, profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita.

La batería de flujo solar tiene tres modos diferentes. Si se necesita energía de inmediato, puede actuar como una célula solar y convertir inmediatamente la luz solar en electricidad. De lo contrario, el dispositivo puede absorber energía solar durante el día y almacenarla como energía química para entregarla más tarde como electricidad cuando cae la noche o el cielo se nubla. El dispositivo también se puede cargar con energía eléctrica si es necesario, como una batería típica. El modelo de batería de flujo solar más reciente del equipo es capaz de almacenar y entregar electricidad a partir de energía solar de manera más eficiente que cualquier otro dispositivo integrado que exista actualmente.

Jin cree que la batería de flujo solar podría ayudar a trascender las limitaciones de la red eléctrica al hacer que la electricidad esté más disponible para las personas que viven en áreas rurales y al proporcionar una fuente alternativa de energía cuando fallan los sistemas eléctricos tradicionales.

"Estas baterías de flujo solar integradas serán especialmente adecuadas como sistemas de almacenamiento y conversión de energía solar distribuidos e independientes en ubicaciones remotas y permitirán una electrificación práctica fuera de la red". "dice Jin.

La fabricación de baterías de flujo solar actuales sigue siendo demasiado cara para los mercados del mundo real, pero Jin cree diseños más simples, materiales de células solares más baratos, y los avances tecnológicos podrían ayudar a reducir costos en el futuro. Y aunque el modelo actual es comparativamente bastante eficiente, el equipo tiene planes para mejorar aún más su diseño. Parte del voltaje del dispositivo actual todavía se está desperdiciando, lo que significa que los científicos pueden necesitar modificar las especies redox y los materiales de los fotoelectrodos que funcionan en conjunto para convertir la entrada de energía solar en salida eléctrica. Pero Jin cree que, con más investigación, Las baterías de flujo solar pronto serán prácticas.

"Creemos que eventualmente podríamos llegar a un 25% de eficiencia utilizando materiales solares emergentes y nueva electroquímica, "dice Jin." En este rango de eficiencia, sin utilizar las costosas células solares, debería ser bastante competitivo con otras tecnologías de energía renovable. Entonces creo que la comercialización podría ser posible ".