Mini-generadores fotovoltaicos que producen electricidad sin luz solar
Una vez más los chicos del MIT nos sorprenden con algún avance en materia de energías renovables. Ahora han sido capaces de desarrollar un nuevo sistema fotovoltaico capaz de ser accionado solamente por el calor. Esto significa que no requiere luz solar para convertirla en electricidad.
micro-reactores desarrollados por el MIT
La fuente de calor puede ser cualquier cosa: la luz del sol, el combustible de los hidrocarburos, un radioisótopo en descomposición o cualquier otra procedencia. Siempre y cuando haya calor, este sistema termofotovoltaico (TPV) sería capaz de generar electricidad a partir de este calor: conversión directa de calor en electricidad por medio de fotones.
El sistema funciona a través de un material que tiene miles de millones de pequeños pozos a nanoescala grabados en su superficie. Estos pequeños hoyuelos ayudan a convertir la radiación del calor a las longitudes de onda de la luz, lo que a su vez permite a la instalación fotovoltaica generar electricidad a partir de ellas.
Si bien el concepto no es nuevo lo que es revolucionario es la forma en que la ingeniería puede transformar la superficie de un material para convertir el calor en esas longitudes de onda comunes a las de la luz, seleccionando sólo las longitudes de onda que coincidan con las que mejor puedan transformarse en electricidad en una célula fotovoltaica.
cristal fotónicoPero, ¿cómo encontrar un material que tiene la propiedad mágica de emitir sólo en las longitudes de onda que queremos? La respuesta la han encontrado fabricando un cristal fotónico, tomando una muestra de material, en este caso tungsteno, y recreando algunas características a nanoescala en su superficie que propaguen la luz a través de la muestra de una manera radicalmente diferente.
Cuando la placa de tungsteno se calienta genera una luz brillante con un espectro de emisión alterado debido a que cada pozo actúa como un resonador, capaz de dar una radiación en ciertas longitudes de onda única.
al manipular la nanoestructura de los cristales fotónicos de tungsteno se modifica el espectro de la luz que emitenSobre la base de esta la tecnología, los investigadores del MIT han fabricado un generador de energía del tamaño de un botón que es alimentado por gas butano o propano y que tiene tres veces más duración que una batería de ion-litio del mismo peso.
Estos “micro-reactores” contienen cristales fotónicos en ambas caras planas, con un tubo externo para la inyección de combustible+aire y otro para expulsar los productos de desechos. En el interior del chip, el combustible y el aire reaccionan produciendo calor, que a su vez es convertido a longitudes de onda adecuadas por los cristales fotónicos.
Un segundo cristal fotónico montado en la cara del diodo fotovoltaico deja pasar el calor en las longitudes de onda que el diodo puede convertir en electricidad y refleja el resto de vuelta a los cristales fotónicos de tungsteno, donde es reabsorbido y reemitido. La electricidad a partir del diodo fotovoltaico pasa a un circuito electrónico que ajusta su voltaje para que coincida con el dispositivo externo que está encendido.
Este dispositivo se puede recargar al instante simplemente introduciendo una cápsula pequeña de combustible fresco a modo de recarga. Los ingenieros y físicos del MIT confían en que a corto plazo puedan triplicar la densidad de energía actual. “En ese momento, nuestro minigenerador de TPV podría encender su teléfono inteligente durante una semana entera sin ser recargado”afirman.
Además de este generador, el MIT ha desarrollado otro dispositivo que utiliza el calor procedente de la desintegración radiactiva de un radioisótopo que produce constantemente calor y que podríagenerar electricidad durante 30 años sin reabastecerse de combustible y sin mantenimiento, una fuente ideal de energía eléctrica para una hipotética nave espacial dirigida a misiones de larga distancia del sol.
el equipo del MITAlucinante.
Vía: Solar Feeds y lainformacion.com
Fuente: MITnews
Imágenes: Next Big Future
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