Aunque el protagonismo apunta hacia los paneles fotovoltaicos, los llamados colectores solares también son muy útiles. Estos dispositivos cuentan con la capacidad de recolectar el calor de la luz solar y aplicarlo en una variedad de procesos industriales, así como en la calefacción doméstica.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha anunciado el desarrollo de un nuevo material que podría hacer que los colectores solares sean más baratos y eficientes que nunca.

Accesible y eficiente

Actualmente, los colectores solares incorporan una serie de reflectores que enfocan la luz solar en un dispositivo de recolección central. Ese dispositivo a su vez incorpora una lámina transparente de vidrio sobre un material oscuro que absorbe el calor, con un espacio vacío entre ellos. Sin embargo, tales configuraciones pueden ser costosas y complejas, y buena parte del calor acumulado simplemente se escapa a través del panel de vidrio.

El prototipo se probó a temperaturas exteriores invernales por debajo de 0 ° C, pudiendo mantener una temperatura interna de 200 ° C.

A fin de superar estos inconvenientes, un equipo del MIT desarrolló un aerogel a base de sílice para reemplazar el vidrio, logrando una configuración mucho más accesible y eficiente.

El material es lo suficientemente transparente como para dejar pasar mucha luz solar, pero también tiene un valor aislante lo suficientemente alto como para mantener el calor en el interior.

Como resultado, cuando un colector que incorporó el aerogel se probó a temperaturas exteriores invernales por debajo de 0 ° C, el material absorbente de calor en su interior pudo mantener una temperatura interna de 200 ° C.

Más transparente

Compuesto de ingredientes “abundantes y baratos”, el aerogel comienza como un líquido que se seca rápidamente, dejando un material que se compone principalmente de aire y que tiene espacios muy pequeños entre sus granos de sílice debido al proceso de secado rápido.

Con la incorporación del aerogel, los investigadores lograron una configuración más eficiente y económica.

Esta propiedad lo hace mucho más transparente que otros aerogeles aislantes, con una tasa de transmisión de luz de más del 95 por ciento, lo que contrasta con los aerogeles desarrollados previamente que solo alcanzan alrededor del 70 por ciento.

Una vez que la tecnología se desarrolle aún más, los investigadores esperan que los colectores solares que incorporan el aerogel se puedan usar para calentar el agua en las tuberías, y que luego se bombee esta agua a través de los sistemas de calefacción domésticas.

Sin embargo, antes de que eso ocurra, el costo del proceso de secado debe reducirse: actualmente se requiere un dispositivo especializado conocido como secador de punto crítico, y no es adecuado para la producción de los colectores a escala comercial.

Aun así, un análisis económico preliminar muestra que el sistema desarrollado por los investigadores del MIT puede ser económicamente viable para algunos usos, especialmente en comparación con los sistemas basados ​​en vacío.

Referencia: Harnessing Heat Beyond 200 ° C from Unconcentrated Sunlight with Nonevacuated Transparent Aerogels. ACS Nano, 2019. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b02976