Los científicos en los 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 demandaSu investigación, publicada 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 se ha vuelto cada vez más atractiva como fuente de energía limpia y abundante, tiene una limitación obvia: solo hay demasiada luz solar por día, y algunos días son mucho más soleados que otros. Para mantener la energía solar práctica,Esto significa que después de que la luz solar se convierte en energía eléctrica, debe almacenarse. 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 la conversión de energía solar separada y los dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica, combinar las funciones de los dispositivos separados en un solo dispositivo integrado podría ser un enfoque más eficiente, escalable, compacto y rentable para utilizar la energía solar", dice SongJin, 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 la energía solar durante el día y almacenarla como energía química paraentregue 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 suministrar electricidad a partir de energía solarmás eficientemente que cualquier otro dispositivo integrado actualmente en existencia.
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 fácilmente disponible para las personas que viven en zonas rurales y proporcionar una fuente alternativa de energía cuando los sistemas eléctricos tradicionales fallan.
"Estas baterías integradas de flujo solar serán especialmente adecuadas como sistemas de almacenamiento y conversión de energía solar distribuidos e independientes en ubicaciones remotas y permitirán la electrificación práctica fuera de la red", dice Jin.
La fabricación de baterías de flujo solar actuales sigue siendo demasiado costosa para los mercados del mundo real, pero Jin cree que los diseños más simples, los materiales de celdas solares más baratos y los avances tecnológicos podrían ayudar a reducir los costos en el futuro. Y aunque el modelo actual es comparativamente bastante eficiente, elEl equipo tiene planes para mejorar aún más su diseño. Parte del voltaje del dispositivo actual todavía se desperdiciará, lo que significa que los científicos pueden necesitar ajustar las especies redox y los materiales de fotoelectrodo que funcionan en conjunto para convertir la entrada de energía solar en salida eléctrica. Pero Jincree que, con más investigaciones, las baterías de flujo solar pronto pueden ser prácticas.
"Creemos que eventualmente podríamos llegar a un 25% de eficiencia usando materiales solares emergentes y nueva electroquímica", dice Jin. "En este rango de eficiencia, sin usar las costosas células solares, debería ser bastante competitivo con otras tecnologías de energía renovable. EntoncesCreo que la comercialización podría ser posible "
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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