Innovación
En la actualidad existen recubrimientos para proteger los paneles solares, pero no son eficientes. Con esta tecnología, las propiedades auto limpiantes durarían muchos años más.
Chile es un país con una vasta extensión de desierto, que lo podría convertir en una potencia en materia de energía solar. Para lograrlo, se requiere de tecnologías más avanzadas y eficientes que respondan a las condiciones extremas del Desierto de Atacama.
A este objetivo apunta la investigación de Valeria del Campo, física del Núcleo Milenio de NanoBioFísica, que trabaja en conjunto con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso (CINV). El equipo de del Campo está elaborando un vidrio especial, texturizado, que permitiría contar con paneles solares auto limpiantes.
El Núcleo Milenio está compuesto por un grupo transversal de científicos de tres universidades: Técnica Federico Santa María (USM), Tecnológica Metropolitana (UTEM) y de Valparaíso (UV). La física quien es parte de la USM, explica que nuestro territorio es muy apto para la energía solar, especialmente la fotovoltaica, que es precisamente la que proviene de dispositivos como los paneles solares, que generan electricidad de origen renovable. Es por esto que, según comenta, en la actualidad se están colocando muchas plantas fotovoltaicas en el desierto.
Sin embargo, existe un problema al usarlos. La limpieza. Ocurre que los paneles se ensucian con mucha facilidad, especialmente en climas secos, donde hay más polvo, mucha arena y escasea el agua. “También está pasando ahora en la zona central del país, donde se han instalado paneles fotovoltaicos y no hay suficiente agua para limpiarlos. “Estamos viviendo escasez hídrica y el panel al estar sucio no funciona, porque la luz no entra a la celda solar, que es donde se convierte en energía eléctrica”, explica del Campo.
Para enfrentar estos problemas, se trabaja en el desarrollo de una tecnología que lograría que estos dispositivos energéticos se limpiaran por sí solos. En la actualidad se usan las películas hidrofóbicas, que consisten en recubrimientos transparentes que protegen el panel cuando se ensucia. El problema es que dichos recubrimientos son inestables en condiciones ambientales, ya que son erosionados por la arena, afectados por las altas temperaturas, o por alta radiación ultravioleta.
La experta explica que duran un par de años, mientras que un panel solar debería hacerlo al menos por 25 años. “Por lo mismo y para que funcione mucho más, estamos trabajando en la misma superficie del vidrio del panel, diseñándole texturas. Esto significa que ya no va a ser una superficie lisa, sino que tendrá una nano estructura, que no se verá a simple vista ni va a interferir con la luz (sería transparente)”, indica.
Mediante el texturado el vidrio se vuelve hidrofóbico, permitiendo que se formen gotas de agua, que escurren a lo largo del panel arrastrando la suciedad. Para generar estas superficies hidrofóbicas y transparentes, el equipo trabaja a escala nanométrica, donde utiliza una película metálica de 20 nm (el ancho de un pelo divido en 20 mil) que, por ejemplo, puede ser de oro, para moldear esta estructura. “Si lo ves en un microscopio electrónico se forman unas especies de montañitas”, comenta.
Los paneles solares se limpian con agua y debido a la escasez del recurso, en lugares como el desierto, es que se necesita realizarlo de otra forma. La Dra. del Campo trabaja hace tiempo en este proyecto, junto a la USM y también con investigadores de la Universidad de Antofagasta. “Hemos visto cómo se ensucian los paneles y estudiamos el polvo que se deposita, y justamente hoy, una de las pocas formas que tienen de limpiarlos, es con un paño mojado. En el mundo se prueban otras como hacer que los paneles vibren para sacar la basura, pero eso gasta mucha energía”, declara.
El principal problema de la zona norte de Chile es la camanchaca, un tipo de neblina costera muy abundante que hace que la arena se pegue más a los paneles. Este proceso se llama cementación y se forma una especie de barro provocando que la mugre, se pegue aún más. Sin embargo, la humedad de la camanchaca también es una oportunidad de limpieza, “Sé de una empresa que aprovecha la camanchaca y coloca los paneles de manera totalmente vertical, pero la verdad es que no sé cómo les ha resultado. Pero, de todas maneras, nuestra innovación viene a complementar esa limpieza, porque ayuda a que el agua caída resbale por el vidrio, evitando la cementación y el gasto innecesario de agua de grifo para limpiarlos”, comenta. Y a juicio de la experta, este sistema también permitiría generar más energía.
“Desde el momento en que ya no hay sombra sobre las celdas, puede penetrar toda la luz. Por lo tanto, trabajan a máxima capacidad. Cuando se manchan se genera oscuridad y se vuelven ineficientes, al no generar toda la energía que podrían”, declara la experta. Y agrega que a estos beneficios se puede sumar la economía en materiales, puesto que el vidrio se desgastaría menos y los paneles podrían estar más cerca de su duración estimada de 25 años.
La física del Núcleo Milenio pretende que una vez esté consolidado su proyecto, se empiece a masificar. Es decir, que no solo llegue a un uso industrial, sino también a cualquier persona que emplee o quiera usar paneles solares. “Creo que se van a poder tener en cualquier parte, porque evitará tener que gastar mucha agua en su limpieza. De hecho, hay zonas que tienen paneles y a veces están muy sucios, o sea, ya no están funcionando bien. Y las casas y edificios generalmente los tienen en el techo, por lo que vamos a evitar que haya que subir para asearlos”, señala.
En su opinión, estos sistemas auto limpiantes no deberían ser costosos, y, al menos, indica, serían más económicos que el agua.
