Nanotubos para almacenar energía solar (MIT)

Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un dispositivo basado en los cada vez mas útiles nanotubos de carbono que permite almacenar la misma cantidad de energía que una tradicional baterías de ion-litio. Pero a diferencia de estas, el invento del MIT se recarga directamente con luz solar, convirtiéndola en energía química que es devuelta como electricidad cuando se lo somete a un catalizador adecuado. Aún en su etapa experimental, se trata de un desarrollo que puede cambiar la manera en la que generamos y almacenamos la energía que consumimos.

Un grupo de investigadores pertenecientes al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) de Cambridge puso a punto un dispositivo que tiene la capacidad de retener la misma cantidad de energía que una batería de ion-litio. La novedad reside en que el nuevo dispositivo del MIT está construido a partir de nanotubos de carbono y que puede convertir y almacenar la luz solar como energía química. De alguna manera, el invento del MIT se comporta como una batería cuyo “cargador” es ella misma, almacenando energía solar. Esta es una nueva aplicación de los cada vez más populares nanotubos de carbono (CNT, por Carbon nanotubes), pequeñísimas piezas cuyas propiedades están siendo ampliamente investigadas desde hace unos 10 o 12 años.

El dispositivo puede almacenar energía solar durante un tiempo indefinido, liberándola cuando sea necesario en forma calor que eventualmente puede ser convertido en electricidad. Lamentablemente, no existe en la actualidad una forma simple de realizar esta conversión, o al menos no una que sea pequeña, segura y móvil, por lo que las aplicaciones prácticas de este invento pueden limitarse durante algún tiempo a sistemas destinados a almacenar energía durante períodos largos. En realidad, existen sistemas que almacenan energía de esta manera, pero dado que sus componentes químicos se degradan con cada ciclo de descarga/recarga y generalmente contienen un elemento químico escaso y caro como el rutenio, nunca se utilizaron masivamente. El empleo de los baratos y estables nanotubos de carbono podría por fin popularizar este tipo de acumulador de energía.

En el MIT han combinado los nanotubos de carbono con un compuesto llamado azobenceno, mejorando un diseño que profesor asociado Jeffrey Grossman y el estudiante postdoctoral Alexie Kolpak habian presentado hace un año. Como suele ser habitual en estos casos, los científicos publicaron su trabajo en la edición digital de la revista Nano Letters. Allí puede leerse que el nuevo compuesto presenta propiedades inéditas, entre las que se destacan una densidad volumétrica de energía hasta 10 mil veces mayor que los dispositivos basados en rutenio, a la vez que resultan más baratos y fáciles de fabricar. Kolpak ha explicado que “se trata de un material que puede convertir y almacenar energía. Es sólido, no se degrada con el uso y es barato de producir.” En cuanto a la forma en que funciona, se ha explicado que al impactar contra las moléculas del dispositivo la luz solar cambia su estructura molecular, adoptando una configuración estable. Luego, cuando se aplica un estimulo externo que sirva como catalizador -generalmente luz o calor- las moléculas vuelven al estado original devolviendo en forma de calor la energía que habían almacenado.