En Estados Unidos, la profesora Grace Han, quien trabaja en la Universidad de California en Santa Bárbara, encontró inspiración para su investigación sobre almacenamiento de energía tras sufrir una quemadura de sol. Originalmente de Boston, Han se sintió sorprendida por la intensidad solar de California y decidió estudiar los efectos negativos de la radiación solar en las moléculas de ADN de la piel.
Su enfoque se centra en el almacenamiento molecular de energía solar termal (MOST). Este método permite que ciertas moléculas cambien de forma al ser expuestas al sol, almacenando energía en el proceso. Con el tiempo, investigadores han explorado la posibilidad de usar estos cambios moleculares para liberar energía de manera eficiente.
Han observó que estas transformaciones moleculares son similares a la función de una trampa de ratones: acumulan energía al ser activadas y luego la liberan. Gracias a este entendimiento, ha sido capaz de avanzar en la creación de un sistema que almacena energía solar de forma más eficiente
En un estudio reciente, el equipo de Han descubrió que su sistema de almacenamiento era capaz de hervir agua rápidamente usando la energía recolectada. Esto representa un avance significativo comparado con las baterías de iones de litio, que son ampliamente utilizadas en la actualidad. Según los resultados obtenidos, la densidad energética de su sistema llega a 1.65 megajulios por kilogramo, un equipo realmente sorprendente en el campo de la energía.
A pesar de estos logros, el sistema tiene limitaciones. Por un lado, la longitud de onda de la luz necesaria para activar las moléculas está en el rango de la luz UV, lo que limita su eficiencia en condiciones de luz natural. Además, el uso de ácido clorhídrico como detonante para liberar la energía es otro inconveniente, ya que se trata de un químico corrosivo que requiere un manejo cuidadoso.
Sin embargo, Han mantiene la esperanza de desarrollar métodos que no dependan de compuestos dañinos y permitan el uso de luz solar directa. Se prevé que esta tecnología, si se optimiza debidamente, podría contribuir significativamente a la descarbonización de la calefacción, un desafío crítico en la lucha contra el cambio climático.
También es importante mencionar que, aunque la tecnología MOST proporciona una forma de evitar la combustión de combustibles fósiles, enfrenta desafíos en su implementación práctica. Las moléculas utilizadas en el sistema deben colocarse en capas delgadas para permitir que la luz las active, algo que podría complicar su aplicación industrial.
Además, el almacenamiento de energía a largo plazo aún es un área de investigación poco explorada, argumenta Harry Hoster, un experto en tecnología energética. Aún así, hay perspectiva de que estas moléculas pueden ser utilizadas en situaciones específicas, como componentes en satélites o aeronaves, debido a su capacidad de almacenar y liberar energía de manera controlada.
A medida que la comunidad científica continúa investigando, Grace Han y sus colegas se encuentran a la vanguardia de una tecnología emergente que, aunque actualmente poco comprendida, podría revolucionar la manera en que almacenamos y utilizamos energía en el futuro.
Discussion questions
- ¿Cómo crees que la experiencia personal de Grace Han con la radiación solar influyó en su enfoque de investigación sobre el almacenamiento de energía?
- ¿Cuáles son las implicaciones éticas de utilizar compuestos químicos dañinos en tecnologías de almacenamiento de energía, y cómo podríamos abordarlas?
- ¿Qué papel crees que la investigación en almacenamiento molecular de energía jugará en la lucha contra el cambio climático en los próximos años?
- Considerando las limitaciones del sistema de almacenamiento de energía de Grace Han, ¿qué innovaciones crees que serían necesarias para su implementación a gran escala?
- ¿En qué otras áreas podríamos aplicar la tecnología de almacenamiento de energía molecular, y qué desafíos enfrentaríamos en esos contextos?
