Sistema solar inspirado en los girasoles

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Unos investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison se fijaron en el girasol para desarrollar un curioso sistema solar. Es un método que sigue de este a oeste al sol en los días soleados. Dicho de otra manera, han copiado los movimientos característicos del heliotropismo presentes en la naturaleza.

Este proceso difiera de los sistemas de seguimiento solar que hacen uso del GPS y de motores para girar los paneles solares. En esta ocasión el citado equipo de investigación se aprovechó de las propiedades de ciertos materiales para crear un método pasivo que orienta los paneles según la dirección de la luz del sol.

seguimiento solar inspirando en el girasol
El profesor Jiang se inspiró en los girasoles para encontrar una manera más eficiente de capturar energía solar. Foto de Michael Forster Rothbart

Al profesor Hongrui Jiang se le ocurrió utilizar una combinación de elastómero líquido cristalino (LCE) con nanotubos de carbono. Al calentarse el LCE, pasa por un cambio de fase contrayéndose. Los nanotubos de carbono pueden absorber una amplia gama de longitudes de onda de luz. Con este sistema la luz solar incide en uno de los espejos situados debajo del panel solar; se concentra en el colector correspondiente (LCE atado con los nanotubos), que con el calor se calienta y encoge. Esta variación de longitud es la que provoca que el panel solar cambie de orientación.

Los nanotubos de carbono se calientan a medida que absorben la luz, y la diferencia de temperatura entre el medio ambiente y el interior es lo que hace que el LCE se encoja. Conforme el sol se va moviendo por el cielo, los soportes se van enfriando (expanden) y calentando (encogen); eso provoca que le panel esté siempre orientado en la dirección óptima. Todo este proceso ocurre de una manera pasiva, sin motor ni GPS.

Según se indica en el documento de la Universidad de Wisconsin-Madison, en las pruebas realizadas este sistema ha conseguido mejorar la eficiencia del panel solar en un 10%. Ese dato es buenísimo, si tenemos en cuenta que cada avance en la investigación con células fotovoltaicas apenas consigue mejoras en pocos puntos. El profesor Jiang y su equipo, ahora están enfocados en conseguir manejar paneles más grandes. Con ellos la ganancia neta sería aún mayor, con la idea de conseguir implantarlo en granjas solares.

En el siguiente esquema se describe el funcionamiento de este método de seguimiento solar.

esquema-panel-solar-seguimiento-pasivo
Esquema de funcionamiento seguimiento pasivo, con LCE y nanotubos de carbono.

Este diseño está publicado en Advanced Functional Materials y en la prestigiosa revista Nature.

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