Aparatos con luz solar

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Qué es una célula solar

Los resultados, publicados en la revista Nature Energy, representan un nuevo método de conversión del dióxido de carbono en combustibles limpios. El dispositivo inalámbrico podría ampliarse y utilizarse en “granjas” energéticas similares a las solares, produciendo combustible limpio mediante la luz solar y el agua.

Aprovechar la energía solar para convertir el dióxido de carbono en combustible es una forma prometedora de reducir las emisiones de carbono y abandonar los combustibles fósiles. Sin embargo, es difícil producir estos combustibles limpios sin subproductos no deseados.

“Además, el almacenamiento de los combustibles gaseosos y la separación de los subproductos pueden ser complicados; queremos llegar al punto en que podamos producir limpiamente un combustible líquido que también pueda ser fácilmente almacenado y transportado”, dijo el profesor Erwin Reisner, autor principal del documento.

En 2019, los investigadores del grupo de Reisner desarrollaron un reactor solar basado en un diseño de “hoja artificial”, que también utiliza la luz solar, el dióxido de carbono y el agua para producir un combustible, conocido como syngas. La nueva tecnología tiene un aspecto y un comportamiento bastante similar al de la hoja artificial, pero funciona de forma diferente y produce ácido fórmico.

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1 Facultad de Ingeniería Mecánica UTP de Bydgoszcz, Departamento de Ingeniería de Vehículos, Al. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, Polonia 2 Universidad Nacional Khmelnitsky, calle Instytutska, 11, Khmelnytskyi, 29000, Ucrania

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(Izquierda) El diseño para atrapar la luz solar utilizando dos espejos elípticos, con M1 recogiendo la luz solar y M2 (el zozzaroide) enfocando la luz solar hacia el vértice de M1 y hacia el cuerpo negro. (Derecha) Los espejos utilizados en un esquema de generación de vapor. Crédito de la imagen: De Luca y Fedullo.

Los científicos esperan que el nuevo colector de luz solar pueda ser útil para diversas aplicaciones de energía alternativa. En un estudio posterior, De Luca ha investigado la posibilidad de utilizar el dispositivo para generar vapor sin necesidad de un fluido de convección. En la cavidad hueca del cuerpo negro, añadió un recipiente metálico en el que se bombea agua. Por conducción, el calor se transfiere del recipiente metálico al agua, que se transforma en vapor sobrecalentado. El vapor puede utilizarse entonces para aplicaciones como la generación de energía. Además de la generación de vapor, un sistema de este tipo podría transformar el agua de mar en agua potable utilizando únicamente energía solar.

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“Pensemos en el problema del agua potable en las costas de las regiones cálidas del planeta”, dijo De Luca. “En estos lugares, el agua salada y la luz solar están disponibles en gran cantidad. Pues bien. Ahora no es difícil demostrar que se puede utilizar una trampa de luz solar para calentar un lado de una superficie metálica que divide un cuerpo negro cilíndrico en dos partes. En el otro lado de la superficie metálica (que alcanza una temperatura muy cercana a la del lado opuesto), se puede rociar agua de mar. El vapor generado subirá entonces a la segunda cámara del cuerpo negro y la sal bajará por efecto de la gravedad. Por condensación del vapor generado, se obtiene finalmente agua potable”.

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Pero gracias al prototipo de batería recargable desarrollado por la Universidad de Surrey, sólo 30 segundos de exposición a la luz solar podrían aumentar la duración de la batería de tus smartwatches y otros dispositivos vestibles.

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Yunglong Zhao, doctor y colíder del proyecto, ha declarado: “Las características únicas de nuestro sistema fotorrecargable ultrarrápido podrían promover amplias aplicaciones en el Internet de las Cosas [IoT] wearable autoalimentado, los sistemas de energía autónomos y la electrónica de emergencia.”

El prototipo de batería, que es una combinación de microbatería de zinc y célula solar de perovskita, construida mediante impresión por chorro de tinta y electrodeposición, puede integrarse en la electrónica vestible para cosechar energía de la luz solar.    Con sólo 30 segundos de exposición a la luz se podría alimentar el dispositivo portátil durante decenas de minutos.

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