Científicos del World Premier International Research Center Initiative (WPI) y del International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA) en Japón han desarrollado un método altamente eficiente basado en nanopartículas para calentar agua y generar vapor a partir de la luz solar.
La energía solar podría proporcionar una fuente renovable y sostenible de energía para nuestras necesidades diarias. Sin embargo, incluso las células solares más avanzadas luchan para lograr una eficiencia de conversión de energía superior al 30%. Si bien los calentadores de agua de corriente solar funcionan mejor en términos de eficiencia energética, todavía se puede llegar más lejos, dice el MANA.
Al respecto, asegura que el «nanofluido» es una opción para conseguirlo. Se trata de un líquido que contiene nanopartículas especialmente diseñadas capaces de absorber la luz solar y transformarla en energía térmica para calentar el agua directamente. Ahora, Satoshi Ishii y sus colaboradores del Centro Internacional de Materiales Nanoarquitectónicos (WPI-MANA) y de la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología han desarrollado un nuevo nanofluido que contiene nanopartículas de nitruro de titanio (TiN) y que demuestra una alta eficiencia en el calentamiento del agua y la generación de vapor.
Este equipo de científicos, al estudiar analíticamente la eficiencia de absorción óptica de una nanopartícula TiN, encontró que tiene un pico de absorción amplio y fuerte gracias a las resonancias plasmónicas con pérdidas. Sorprendentemente, la eficiencia de absorción de la luz solar de una nanopartícula de TiN supera la de una nanopartícula de carbono y una nanopartícula de oro.
Mayor absorción de la energía solar
A raíz de este hallazgo, los investigadores expusieron cada nanofluido a la luz solar y midieron su capacidad para calentar agua pura. Descubrieron que el TiN nanofluido tenía las más altas propiedades de calentamiento de agua, derivadas de la absorción de la luz solar resonante.
También durante el experimento generó más vapor que su contraparte basada en carbono. La eficiencia del TiN nanofluido alcanzó casi el 90%. Además, es importante señalar que las partículas de TiN no se consumieron durante el proceso, lo que significa que un sistema de calentamiento basado en TiN además de muy eficiente sería autosostenible en el tiempo, apunta el MANA.
Este Centro de Investigación señala que los TiN nanofluidos representan una gran promesa en el campo de la aplicación de calor solar y que tiene un alto potencial de uso en los aparatos de uso diario, tales como duchas. El nuevo diseño podría, incluso, contribuir a métodos para descontaminar el agua mediante vaporización, indica.
Carlos Sánchez Criado
Publicista por la Universidad Complutense. Director comercial de publicaciones técnicas del sector de la energía durante doce años. Director de Energy News Events, S.L. desde 2012 difundiendo información en Energynews.es, movilidadelectrica.com e hidrogeno-verde.es. Y por supuesto, organizando eventos como VEM, la Feria del Vehículo Eléctrico de Madrid.
¿Sería posible su incorporación a tejidos textiles?
Gracias anticipadas
Entiendo que el resultado positivo de este experimento no debe demorar su aplicación industrial y doméstica.
La doble característica, poderoso adsorvente de la luz solar y permanencia de sus partículas lo convierte en doblemente atractivo: eficiencia energética y sistema sostenible.
Pongo mi mejor saber y entender a disposición del equipo investigador, para su pronta comercialización en el mercado español.