Fabrican célula termofotovoltaica tan eficiente como una turbina de vapor

Más del 90 por ciento de la electricidad mundial procede de fuentes de calor como el carbón, el gas natural, la energía nuclear y la energía solar concentrada.

Las turbinas de vapor han sido el estándar industrial para convertir la energía de fuentes de calor en electricidad.

Sin embargo, las turbinas dependen de piezas móviles cuyo funcionamiento se deteriora paulatinamente con la exposición al calor.

En los últimos años, ha crecido el interés científico hacia los sistemas de estado sólido y sin partes móviles, ante el convencimiento de que, debidamente perfeccionados, podrían funcionar de forma mucho más eficiente y a mayor temperatura.

Las últimas demostraciones de un innovador dispositivo de este tipo lo sitúan al mismo nivel de eficiencia que la turbina de vapor.

Esta célula termofotovoltaica convierte en electricidad el calor proveniente directa o indirectamente de fuentes de energía renovables, incluyendo el Sol.

La eficiencia de la conversión en electricidad supera el 40 por ciento.

El dispositivo es obra de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable, ambas entidades en Estados Unidos.

La nueva célula termofotovoltaica es similar en algunos aspectos a las células fotovoltaicas de un panel solar común.

Capta de forma pasiva los fotones de alta energía de una fuente de calor lo bastante intenso y los convierte en electricidad.

En su versión actual, la célula puede generar electricidad a partir de una fuente de calor de entre 1.900 y 2.400 grados centígrados.

Asegun Henry (MIT) y sus colegas planean incorporar la célula termofotovoltaica a una batería térmica para centrales eléctricas.

El sistema absorbería la energía sobrante de fuentes renovables como el Sol y almacenaría ese excedente en bancos de grafito caliente térmicamente aislados.

Cuando se necesitara la energía, por ejemplo en días nublados, las células termofotovoltaicas convertirían el calor en electricidad y suministrarían la energía a la red eléctrica.

El equipo de Henry ya ha demostrado con éxito las principales partes del sistema en experimentos separados a pequeña escala.

Ahora el equipo está trabajando para interconectar las partes en la mejor configuración posible y demostrar que el sistema resultante es totalmente operativo.

A partir de ahí, Henry y sus colegas esperan ampliar el sistema a fin de que resulte apto para operar a gran escala en centrales eléctricas, permitiendo así el abandono de los combustibles fósiles como medio de generar electricidad y la instauración de una red eléctrica totalmente descarbonizada, alimentada en su totalidad por energías renovables.

Hasta la fecha, la mayoría de las células termofotovoltaicas creadas en el mundo solo han alcanzado eficiencias de alrededor del 20 por ciento, estando el récord en el 32 por ciento.

No ha sido posible lograr rendimientos más altos ya que dichas células se han fabricado con materiales que no pueden aprovechar fotones con energías más altas y a mayor temperatura, y por tanto realizan una conversión energética menos eficiente.

En cambio, la nueva célula termofotovoltaica es capaz de trabajar a mayor temperatura y alcanza una eficiencia del 40 por ciento.

Fuente: Nature