Usando diminutas partículas de grafito 1000 veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano, Los ingenieros mecánicos de la Universidad Estatal de Arizona esperan impulsar la eficiencia y la rentabilidad de las plantas de energía solar.
Los paneles solares fotovoltaicos (PV) están apareciendo cada vez más en los tejados, pero no son necesariamente la mejor solución de energía solar. "La gran limitación de los paneles fotovoltaicos es que solo pueden utilizar una fracción de la luz solar que les llega, y el resto solo se convierte en calor, lo que realmente perjudica el rendimiento de los paneles, "explica Robert Taylor, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica en la Universidad Estatal de Arizona.
Una alternativa que puede aprovechar toda la luz solar, incluidos los fotovoltaicos ligeros que no se pueden usar, es el colector solar térmico. El propósito de estos colectores, que toman la forma de platos, paneles, tubos evacuados, torres y más, es recolectar calor que luego se puede usar para hervir agua para hacer vapor, por ejemplo, que impulsa una turbina para generar electricidad.
Para aumentar aún más la eficiencia de los colectores solares, Taylor y sus colegas han mezclado nanopartículas (partículas de una milmillonésima parte de un metro de tamaño) en los aceites de transferencia de calor que se utilizan normalmente en las plantas de energía solar térmica. Los investigadores eligieron nanopartículas de grafito, en parte porque son negros y, por tanto, absorben muy bien la luz, haciéndolos colectores de calor eficientes. En pruebas de laboratorio con colectores de platos pequeños, Taylor y sus colegas encontraron que las nanopartículas aumentaron la eficiencia de recolección de calor hasta en un 10 por ciento. "Estimamos que esto podría significar hasta $ 3.5 millones de dólares por año más en ingresos para una planta de energía solar de 100 megavatios, " él dice.
Y lo que es más, Taylor agrega, Las nanopartículas de grafito "son baratas", menos de $ 1 por gramo, pero con 100 gramos de nanopartículas que proporcionan la misma superficie de recolección de calor que un campo de fútbol completo. "También podría ser posible filtrar nanopartículas de hollín, que tienen un potencial de absorción similar, de centrales eléctricas de carbón para su uso en sistemas solares, ", dice." Creo que esa idea es particularmente atractiva:utilizar un contaminante para cosechar limpio, energía solar verde ".
