Crean esponja de grafito que con luz solar calienta el agua hasta vapor

Crean esponja de grafito que con luz solar calienta el agua hasta vapor

Este material absorbe la luz del Sol, la transfiere al agua y la convierte en vapor con una eficiencia de 85%.

El MIT reportó la creación de un nuevo material de bajo costo -una esponja de grafito- utilizando un horno microondas. La esponja de grafito, sumergida en agua, absorbe la energía solar y la transfiere al agua, con una eficiencia impresionante de 85%.

El nuevo material, desarrollado por Hadi Ghasemi, ingeniero mecánico del MIT, consiste en un disco de doble capa delgada. La capa inferior se compone de espuma de carbono porosa que sirve a la vez, como dispositivo de flotación y como aislante térmico que impide que se disipe la energía solar del agua abajo (ver figura).

La capa superior -la capa activa- se compone de copos de grafito producidos por exfoliación utilizando un horno microondas.

(cc) ExtremeTech

 

El microondas hace que el grafito se infle en copos, como ocurre con las palomitas de maíz.

Cuando la luz del Sol impacta el grafito, se generan puntos calientes que desplazan el agua hacia arriba, por acción capilar, a través de la espuma de carbono. Cuando el agua alcanza los puntos calientes en el grafito, hay suficiente calor como para convertir el agua en vapor.

La eficiencia que se alcanza con este material está directamente relacionada con la cantidad de luz que le llega.

Para alcanzar una eficiencia de 85% se requiere una intensidad de luz 10 veces mayor a la de un típico día soleado. Es fácil conseguir una intensidad 10 veces superiores con una simple lente o reflector. El 85% de la energía solar entrante se convierte en vapor al contacto con el agua.

Podrían usarse otras combinaciones de materiales para obtener aún mayores eficiencias y con una menor concentración de luz solar.

El grafeno podría ser un buen candidato. Sin embargo, debido al bajo costo, este material podría ser utilizado para producir agua potable a un costo económico, por medio de la desalinisación del agua de mar.

Producir energía térmica

En nuestros días, la generación de energía térmica solar es realizada con lentes de Fresnel o reflectores parabólicos, los cuales se utilizan para concentrar la luz solar hasta 1000 veces.

Ahora bien, si se puede producir vapor con una intensidad 10 veces la luz del Sol, entonces los costos del sistema pueden ser reducidos y la eficiencia general aumentada.

Esta material tiene mucho futuro. Solo faltarían solucionar los problemas técnicos ligados al proceso de producción de vapor, como la corrosión y la obstrucción de los poros de la esponja de grafito.