Los investigadores de la Universidad de Lancaster (Reino Unido) están inmersos en el estudio de un material cristalino capaz de capturar la energía del sol. Las propiedades de este tipo de material permitirían almacenar durante varios meses la energía capturada en verano, para utilizarla durante el invierno, estación del año en la que se recoge menos energía solar.
El material se basa en un tipo de ‘estructura organometálica’ (MOF), basada en una red de iones metálicos unidos por moléculas de carbono para formar estructuras tridimensionales. Los poros de MOF estaban cargados con moléculas de azobenceno, un compuesto que absorbe fuertemente la luz. Estas moléculas actúan como fotointerruptores, que son un tipo de ‘máquina molecular’ que puede cambiar de forma cuando se aplica un estímulo externo, como luz o calor.
El equipo de investigación de Lancaster utilizó para su proyecto un preparado previo conocido como ‘DMOF1’, desarrollado por un equipo de investigación independiente en la Universidad de Kyoto en Japón. Este material se puede utilizar para almacenar energía, algo que no se había investigado previamente.
Para comprobar su efectividad, este nuevo material se expuso a la luz ultravioleta, que cambia la forma de las moléculas de azobenceno a una configuración tensa dentro de los poros de MOF. Este proceso almacena la energía de manera similar a la energía potencial de un resorte doblado y se puede almacenar durante largos períodos de tiempo, hasta cuatro meses, a temperatura ambiente.
La energía se libera nuevamente cuando se aplica calor externo como un disparador para ‘cambiar’ su estado, cuya liberación puede ser muy rápida, lo que proporciona un aumento del calor que podría usarse para calentar otros materiales.
Aplicación para sistemas de calefacción
En cuanto a su aplicación podría usarse en sistemas de calefacción, fuera de red o ubicaciones remotas, o como un complemento ecológico a la calefacción convencional en viviendas y oficinas. Potencialmente, también podría producirse como una capa delgada y aplicarse a la superficie de los edificios, o usarse en los parabrisas de los automóviles, donde el calor almacenado podría descongelar el vidrio en las heladas.
Los siguientes pasos son investigar otras estructuras MOF, así como tipos alternativos de materiales cristalinos con mayor potencial de almacenamiento de energía. La investigación, que fue apoyada por Leverhulme Trust, se describe en el documento ‘Almacenamiento de energía solar a largo plazo en condiciones ambientales en un material de cambio de fase sólido-sólido basado en MOF’, que ha sido publicado por la revista Chemistry of Materials.