La tecnología solar convencional absorbe los rayos de la luz solar entrante para producir un voltaje. Por extraño que parezca, algunos materiales son capaces de funcionar a la inversa, produciendo energía mientras irradian calor hacia el frío cielo nocturno.
Un equipo de ingenieros de Australia ha demostrado la teoría en acción, utilizando el tipo de tecnología que se encuentra habitualmente en las gafas de visión nocturna para generar energía.
De momento, el prototipo sólo genera una pequeña cantidad de energía, y es poco probable que se convierta en una fuente competitiva de energía renovable por sí sola, pero, combinada con la tecnología fotovoltaica existente, podría aprovechar la pequeña cantidad de energía proporcionada por el enfriamiento de las células solares tras un largo y caluroso día de trabajo.
«La fotovoltaica, la conversión directa de la luz solar en electricidad, es un proceso artificial que el ser humano ha desarrollado para convertir la energía solar en energía«, explica Phoebe Pearce, física de la Universidad de Nueva Gales del Sur.
«En ese sentido, el proceso de termorradiación es similar; estamos desviando la energía que fluye en el infrarrojo desde una Tierra caliente hacia el Universo frío«.
Al poner a los átomos de cualquier material a vibrar con el calor, se está forzando a sus electrones a generar ondas de radiación electromagnética de baja energía en forma de luz infrarroja.
A pesar de que este movimiento de electrones puede ser insignificante, tiene el potencial de provocar una lenta corriente eléctrica. Todo lo que se necesita es una señal de tráfico de electrones unidireccional llamada diodo.
Fabricado con la combinación adecuada de elementos, un diodo puede barajar electrones por la calle mientras pierde lentamente su calor hacia un entorno más frío.
En este caso, el diodo está hecho de teluro de mercurio y cadmio (MCT). Ya utilizado en dispositivos que detectan la luz infrarroja, la capacidad del MCT para absorber la luz infrarroja de medio y largo alcance y convertirla en corriente es bien conocida.
Lo que no está del todo claro es cómo se puede utilizar este truco concreto de forma eficaz como fuente de energía real.
Fotovoltaicos MCT
Calentado a unos 20 grados Celsius (casi 70 grados Fahrenheit), uno de los detectores fotovoltaicos MCT probados generó una densidad de potencia de 2,26 milivatios por metro cuadrado.
Por supuesto, no es exactamente suficiente para hervir una jarra de agua para el café de la mañana. Probablemente se necesitarían suficientes paneles MCT para cubrir unas cuantas manzanas de la ciudad para esa pequeña tarea.
Pero tampoco se trata de eso, ya que aún es muy pronto y la tecnología puede desarrollarse mucho más en el futuro.
«Ahora mismo, la demostración que tenemos con el diodo termorradiante es relativamente de muy baja potencia. Uno de los retos era detectarlo realmente«, dice el investigador principal del estudio, Ned Ekins-Daukes.
«Pero la teoría dice que es posible que esta tecnología acabe produciendo una décima parte de la potencia de una célula solar«.
Con ese tipo de eficiencias, podría valer la pena el esfuerzo de entrelazar los diodos MCT en redes fotovoltaicas más típicas para que sigan recargando las baterías mucho después de que se ponga el Sol.
La idea de utilizar el enfriamiento del planeta como fuente de radiación de baja energía es una idea que los ingenieros llevan estudiando desde hace tiempo. Se han obtenido diferentes resultados con distintos métodos, todos ellos con sus propios costes y beneficios.
Sin embargo, si se prueban los límites de cada uno de ellos y se ajustan sus capacidades para absorber más ancho de banda de infrarrojos, podemos llegar a un conjunto de tecnologías capaces de exprimir hasta la última gota de energía de casi cualquier tipo de calor residual.
«En el futuro, esta tecnología podría recoger esa energía y eliminar la necesidad de baterías en determinados dispositivos, o ayudar a recargarlas«, afirma Ekins-Daukes.
«Eso no es algo en lo que la energía solar convencional sería necesariamente una opción viable«.
