Lo último sobre NANOSPLIT: Transformar la luz solar en electricidad y calor útil
El equipo del proyecto NANOSPLIT, financiado con fondos europeos, se puso en marcha en 2021 con el objetivo de mejorar la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos térmicos concentrados (FV-T), unos diseños híbridos que producen simultáneamente electricidad y calor a alta temperatura aprovechable. Estos sistemas, que prometen contribuir a aumentar la cuota de las energías renovables en el mix energético, combinan tecnología solar que utiliza lentes o espejos para concentrar la luz solar en una pequeña superficie de celdas fotovoltaicas, al tiempo que capturan el exceso de calor generado. Las tecnologías fotovoltaicas térmicas (FV-T) convencionales presentan un inconveniente importante. A mayor intensidad de radiación solar, las temperaturas también son más elevadas, lo que reduce la eficiencia de las celdas fotovoltaicas de estos sistemas. En NANOSPLIT se abordó este problema diseñando nuevos separadores espectrales basados en nanofluidos. Esta tecnología solar de vanguardia filtra la luz solar, lo que permite que las longitudes de onda óptimas pasen a las celdas fotovoltaicas para la conversión en electricidad, al tiempo que absorbe las longitudes de onda no utilizadas que generan calor para proporcionar energía térmica destinada al agua caliente sanitaria o a la calefacción de espacios. Desde su finalización en 2023, el equipo del proyecto ha colaborado con socios tanto antiguos como nuevos para seguir desarrollando esta tecnología.
Aprovechar el rendimiento solar
Gracias a su eficiencia global mucho mayor, los sistemas híbridos fotovoltaicos térmicos (FV-T) ya están un paso por delante de los sistemas fotovoltaicos y solares térmicos independientes. Con la tecnología de separación espectral de NANOSPLIT se llevó esto un paso más allá mediante el aprovechamiento total del espectro solar. Al separar los rayos ultravioleta e infrarrojos de la parte visible del espectro solar, en el proyecto se amplificó la generación de electricidad junto con la captación de energía térmica, al tiempo que se mantuvieron las celdas fotovoltaicas a bajas temperaturas para garantizar una vida útil más larga. El avance de NANOSPLIT consistió en nanofluidos híbridos cuidadosamente diseñados, compuestos por láminas de óxido de zinc y nanopartículas de oro que actúan como un filtro inteligente para la luz solar. Estos permiten el paso de la luz visible y del infrarrojo cercano, lo que ilumina las celdas fotovoltaicas, al tiempo que dirigen las longitudes de onda ultravioletas y del infrarrojo portadoras de calor hacia los componentes térmicos. El calor queda retenido de forma eficiente por los nanofluidos híbridos, lo que hace que el material sea duradero y eficaz para un uso a largo plazo. El equipo del proyecto presentó estos avances en ECOS 2024, una conferencia internacional celebrada en Rodas (Grecia), centrada en los avances termodinámicos y las transiciones energéticas sostenibles.
El desarrollo continúa
Desde su finalización, NANOSPLIT ha participado en iniciativas de colaboración, tanto nuevas como ya existentes, con socios de Europa y la India para seguir desarrollando la tecnología, con el objetivo de su aplicación en el mundo real. Las últimas investigaciones incluyen ahora nanofluidos de puntos de carbono, que pueden «ajustarse» para reaccionar a colores específicos de la luz. Además, podrían combinarse con otros materiales o estructurarse para hacerlos más resistentes, estables y eficientes. En Solar Flow(se abrirá en una nueva ventana), una empresa derivada del Imperial College de Londres, se centran en aplicaciones industriales de calor a alta temperatura con un potencial significativo para la reducción asequible de las emisiones de carbono. En el proyecto NANOSPLIT (Nanofluid Spectral Beam Splitter Assisted Hybrid CPV/T System) se ha creado una tecnología que fomenta el uso de la energía solar más allá de las capacidades de los sistemas convencionales y que tiene un potencial real para redefinir los futuros sistemas energéticos de la Unión Europea (UE) y del mundo. Christos Markides, catedrático de Tecnologías de Energía Limpia en el Imperial College de Londres, que coordinó el proyecto, comenta: «En NANOSPLIT se ha logrado demostrar cómo se pueden utilizar de forma eficaz tecnologías avanzadas de gestión óptica y térmica para dar paso a la próxima generación de tecnologías de aprovechamiento de la energía solar». «Tras la pista de...» destaca los proyectos financiados por la Unión Europea que ya han concluido, así como los logros alcanzados más allá de la financiación europea. Si quiere que su proyecto aparezca en la sección «Tras la pista de...», envíenos un correo electrónico a editorial@cordis.europa.eu explicándonos por qué deberíamos elegirlo.
