Paneles solares Biológicos

15 de abril de 2016 at 11:53 Deja un comentario

Los estudios sobre las estructuras de algunos de los sistemas naturales recolectores de luz más eficientes están marcando el camino para las nuevas generaciones de células solares inspiradas por fenómenos biológicos naturales.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Washington en San Luis y el Laboratorio Nacional estadounidense de Oak Ridge (ORNL, por sus siglas en inglés) ha llevado a cabo un análisis de la estructura de clorosomas en bacterias verdes fotosintéticas.

Los clorosomas son eficientes en la recolección de luz solar para convertirla en otras formas de energía, incluso en ambientes extremos y con poca luz.

El clorosoma es una de las “antenas” más eficientes para la captura de energía solar que ha sido encontrada en la naturaleza, tal como enfatiza Volker Urban del Centro de Biología Molecular Estructural, dependiente del ORNL

El equipo de investigación analizó la estructura de los clorosomas bajo diferentes condiciones térmicas e iónicas, y ha comprobado que ésta cambia muy poco bajo todas estas condiciones, lo que demuestra que son muy estables.

Esto es sumamente importante para las aplicaciones biohíbridas potenciales, como por ejemplo recolectar la energía solar en materiales sintéticos de una célula solar híbrida.

clrosoma

El tamaño, la forma y la organización de ciertos complejos bioquímicos que recolectan energía solar, como los clorosomas, son factores críticos en la transferencia de electrones a los electrodos semiconductores de los dispositivos de energía solar.

Conocer mejor cómo funcionan los clorosomas en la naturaleza podría ayudar a los científicos a imitar sus mecanismos con el fin de crear células solares híbridas inspiradas en la biología y con una eficiencia comparable a la de sus homólogas naturales.

Estos son los nuevos paneles solares Biológicos

celula-solar-biologica2

Poco a poco, se están realizando nuevas investigaciones con el fin de aumentar la eficiencia de estas placas, para que pronto puedan ser trasladadas a la población.

Uno de los últimos avances ha sido llevado a cabo en la Universidad de Binghampton, suponiendo un gran paso en el desarrollo de este tipo de dispositivos. Y es que, por primera vez, han logrado conectar nueve celdas solares biológicas, dando lugar a un verdadero panel solar biológico capaz de generar electricidad con una potencia mucho mayor de la conseguida hasta ahora, 5’59 microvatios.

Este mismo grupo de investigación ya comenzó a introducir mejoras en este procedimiento el año pasado, al cambiar los materiales tradicionales por otros que parecían aumentar la eficiencia y, sobre todo, al sustituir el método tradicional de doble cámara para albergar las bacterias por otro mejor, basado en los microfluidos.

Por lo tanto; estos paneles, que aprovechan la fotosíntesis  y la respiración celular continuamente en ciclos de 12 horas día-noche, generan electricidad con un rendimiento superior a los obtenidos hasta el momento y, tras un largo proceso de mejora, podrían suponer el futuro del suministro eléctrico a largo plazo en lugares remotos, donde la sustitución frecuente de la batería no resulta práctica.

Sin embargo, a pesar de los grandes avances realizados, a estos científicos aún les queda mucho por andar; ya que, en la actualidad, un panel solar típico, compuesto por 60 células fotovoltaicas, es capaz de producir 200 vatios de potencia, mientras que uno del mismo tamaño, basado en celdas solares biológicas, produciría unos 0’00003726 vatios. De momento es muy poco, pero están empezando por lo que es posible que en breve el rendimiento sea mucho mayor.

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