Investigadores de la MIT busca sorprender con una nueva tecnología que podría inspirar nuevos métodos para suministrar energía al mundo.
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Estos construyeron una celda termofotovoltaica altamente eficiente que, al combinarse con fuentes renovables, ayuda a convertir los fotones entrantes en electricidad, reseñó un extenso reportaje del medio especializado, Gizmodo.
Asegun Henry, ingeniero mecánico del MIT y autor del nuevo estudio, dijo al citado medio en una entrevista por videollamada que “el problema es que no obtienes energía (renovable) cuando quieres”.
Agregó que “solo la obtienes cuando el clima es favorable: cuando sale el Sol o cuando sopla el viento”. La respuesta a esto radica en lo que el ingeniero denomina “baterías térmicas”, donde la energía proviene de las fuentes de energía renovables.
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Henry explica que las bacterias termina podrían “enviar” a la red eléctrica cuando sea necesario. También dijo que las baterías de iones de litio no son suficientes para completar esta tarea.
“Desafortunadamente, las baterías de iones de litio son demasiado caras, y se han realizado varios estudios que han analizado cuán barato debe ser el almacenamiento para que tengamos una red completamente renovable”, explicó.
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Además, dijo que “así que ahí es donde desarrollamos esta tecnología, las baterías térmicas, porque almacenar energía en forma de calor en lugar de almacenarla electroquímicamente es entre 10 y 100 veces más barato”.
Cómo funciona esta tecnología
La celda termofotovoltaica se basa en la física de los semiconductores. Los átomos dentro de las aleaciones de un Semiconductor poseen una banda prohibida, la distancia que hay entre la capa de valencia de los electrones y la banda de conducción.
Estos electrones de la banda de valencia se cargan de energía, luego se excitan y saltan de la banda de valencia a la de conducción. Este salto genera una liberación de energía que luego se rige por la distancia de la banda prohibida. Esto significa que la cantidad de energía que se libra está determinada por la cantidad de energía que necesita el electrón para cruzar la banda prohibida.
Los electrones de esta célula se encuentran de sus aleaciones y se una encima de otros como las capas de una tarta. La celda termofotovoltaica está hecha de dos capas de aleaciones semiconductoras y una capa reflectante de oro, explica el citado medio.
Las aleaciones de dicho experimento se eligieron de acuerdo a la longitud de onda de los fotones para alimentar la celda con máxima eficiencia. Si “quieres absorber la luz a una frecuencia particular, puedes averiguar qué aleaciones te darán la banda prohibida correcta que buscas”, asegura Henry.
Otro factor importante fue la posición de las aleaciones dentro del motor térmico. La primera capa fue creada para tener la banda prohibida más grande y así capturar los fotones de mayor energía.
Los fotones que no fueron capturados por la primera capa cayeron ala segunda capa y empujaron los electrones mediante una brocha energética más pequeña. Cuando un fotón no tiene suficiente energía para empujar a un electrón a través del espacio en la primera y segunda capa, ahí es cuando la capa reflectante de oro es capaz de reflejar los fotones hacia la fuente de luz, permitiendo reducir el desperdicio de energía.
