Viviendas revestidas de una pintura que autoabastece de energía solar a sus inquilinos, ropa coloreada con un tinte que recarga el móvil y el reproductor de música de su usuario, impresoras caseras para crear paneles solares domésticos… Ahora parece ciencia ficción, pero varios expertos en nanotecnología de todo el mundo investigan para que sea realidad en un futuro cercano. Cualquier superficie podría ser así utilizada para generar electricidad mientras brilla el sol, lo que supondría un espectacular empuje a este tipo de energía renovable.
En Gran Bretaña, los responsables de un proyecto de colaboración universidad-empresa trabajan en un producto que se pueda rociar en los revestimientos de acero de los edificios y capturar así la energía del sol. El material se basa en unas «nanoestructuras de óxido de titanio con colorante» (DSSC en sus siglas inglesas) que imita la fotosíntesis de las plantas y carece de silicio, por lo que es mucho más barato que las placas solares convencionales.
Según uno de sus responsables, Dave Worsley, el material de esta pintura sería más eficiente en capturar la baja radiación solar, una propiedad muy útil en lugares poco soleados. Por ello, Worsley afirma que sólo con la producción de acero de la empresa colaboradora en el proyecto se podrían generar 4.500 gigavatios (Gw) de electricidad anuales.
La iniciativa está cofinanciada por el Ministerio de Comercio e Industria británico y participan Corus Colors, una empresa privada del sector del acero, las universidades de Bath, Bangor y Swansea, así como el Imperial Collage de Londres.
Los consumidores podrían imprimir hojas con células solares mediante baratas impresoras y ubicarlas en cualquier lugar de su hogar para montar su propia estación eléctricaEn Estados Unidos, un grupo interdisciplinar de la Universidad de Berkeley desarrolla nanopartículas que tengan propiedades fotovoltaicas. Uno de sus responsables, el ingeniero químico Cyrus Wadia, afirma que estas partículas, del tamaño de una mil millonésima parte de un metro, podrían ser la base de una pintura que cualquiera podría utilizar en su casa.
Para ello, los investigadores de Berkeley experimentan con diversas nanoestructuras que les permitan identificar un material barato, inocuo y abundante, de manera que se pueda fabricar en grandes cantidades y generalizar así la obtención de energía solar.
Impresoras de tinta solar
Los denominados materiales con «células solares imprimibles» son otra interesante vía en la que trabajan varios equipos de investigación. En el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey experimentan con un material plástico basado en una combinación de «nanotubos de carbono» cuya estructura molecular es similar a una serpiente enrollada. Al ser excitado por los rayos solares, el material desprende sus electrones y genera una corriente eléctrica.
Según Somenath Mitra, director del proyecto, los consumidores podrían imprimir hojas con estas células solares mediante baratas impresoras de tinta y ubicarlas en cualquier lugar de su hogar para montar así su propia estación eléctrica.
Imagen: inhabitatPor su parte, la empresa Konarka Technologies, ubicada en Massachussets (EEUU), afirma haber desarrollado una impresora muy similar a las convencionales que imprime en una hoja de plástico flexible una tinta compuesta de estas células solares. Según sus responsables, el proceso permite lograr paneles solares casi tan eficientes como los convencionales de silicio, pero mucho más baratos. Además de Konarka, otras empresas como Nanosolar, Miasole y HelioVolt trabajan también en esta línea ante las grandes oportunidades de negocio que apunta esta tecnología.
En definitiva, las posibilidades son muy diversas, y algunos investigadores ven un futuro cercano en el que no sólo las casas se recubrirían con estas pinturas solares. Por ejemplo, algunos expertos ven factible en unos años vestidos cuyo tinte podría recargar dispositivos electrónicos portátiles, coches eléctricos impulsados con la pintura de su chasis o tiendas de campaña para autoabastecer de electricidad a sus ocupantes.
No obstante, sus responsables reconocen que se trata todavía de una tecnología incipiente que necesita un mayor grado de desarrollo para poder superar en precio y eficiencia a los actuales paneles fotovoltaicos. Asimismo, los expertos recuerdan que la verdadera revolución solar no sólo necesitaría este tipo de materiales, sino también un sistema para almacenar la gran cantidad de energía que se podría conseguir.
Las investigaciones en este tipo de nanomateriales foto – químico – eléctricos son relativamente recientes. Hace más de una década, el equipo de científicos del químico Michael Graetzel, del Instituto Federal Suizo de Tecnología, en Lausana, abrió el camino de estos tintes con celdas solares sensibles a la luz.
En concreto, utilizaron dióxido de titanio para conseguir transformar el 11% de la luz solar en electricidad, un porcentaje cercano al de las actuales placas solares convencionales. Sin embargo, la toxicidad del material frenó la generalización de este sistema, aunque recientemente Graetzel y sus colegas afirman haber obtenido un sustituto que permite salvar este inconveniente.
Por su parte, otro de los pioneros de estos sistemas de células nanosolares es Ted Sargent, profesor de ingeniería informática en la Universidad de Toronto, en Canadá. En 2005 anunció un nuevo material plástico basado en nanotecnología que con el adecuado desarrollo podría conseguir aprovechar hasta un 30% de la energía del sol. Su sistema se basa en unos “puntos cuánticos”, unas partículas hechas de cristales semiconductores que le permiten sacar el máximo rendimiento energético al espectro infrarrojo de la luz.
