Bionanotecnología Aplicada: Célula Solar Viva


Ingenieros de la Universidad Estatal de Oregón han descubierto una manera de utilizar una antigua forma de vida para crear una de las más modernas tecnologías para la energía solar, mediante sistemas que pueden ser sorprendentemente fáciles de construir, y tres veces más eficientes, frente a las actuales células solares basadas en silicio. El secreto: las diatomeas.

Estas pequeñas formas de vida unicelulares de vida marina han existido durante al menos 100 millones de años y son la base para una gran parte de la vida en los océanos, pero también tienen propiedades que pueden ser utilizadas para crear un nuevo camino hacia el floreciente mundo de los vehículos eléctricos. Mediante el uso de la biología en vez de los enfoques convencionales de fabricación de semiconductores, los investigadores del OSU y la Universidad Estatal de Portland han creado una nueva manera de hacer un “colorante sensibilizado” de células solares, en la que los fotones rebotan por todos lados como si estuvieran en una máquina de pineal, y asombrosamente estos colorantes producen electricidad.

Esta tecnología puede ser un poco más cara que algunos de los actuales enfoques para hacer tinte sensibilizado de células solares, pero puede triplicar la producción eléctrica, lo que la convierten en una opción viable para alimentar las (hasta ahora poco eficaces) placas solares instaladas sobre las superficies de algunos prototipos de coches eléctricos.
“La mayoría de las células solares se basan en la tecnología del silicio que está a punto de alcanzar sus límites productivos. En la actualidad hay una enorme oportunidad de desarrollar diferentes tipos de tecnologías en energía solar y hay que saber aprovechar su potencial”.
La tecnología de colorante sensibilizado, por ejemplo, utiliza materiales provenientes del medio ambiente, funcionando adecuadamente en condiciones bajas de luz, lo que las hace viables y ecológicas para su instalación sobre los

Y los nuevos hallazgos ofrecen avances muy importantes en la fabricación con una mayor simplicidad y eficiencia. Los colorantes sensibilizados en células solares ya existen, pero… ¿qué hay de diferente en este caso? principalmente su novedoso enfoque, basado en métodos más eficientes para realizar estos dispositivos, así como sus posibles mejoras y evoluciones. El nuevo sistema se basa en diatomeas vivas, que son unas pequeñas algas unicelulares, estas se encuentran depositadas en unas nanoestructuras específicas para garantizar su funcionalidad. Se les permite asentarse en una superficie de vidrio conductor transparente y, a continuación, se extrae las condiciones de vida del material orgánico, dejando atrás los pequeños esqueletos de las diatomeas para formar una plantilla.

A partir de ahí, se utiliza un agente biológico para introducir solubles de titanio en muy pequeñas cantidades, las nanopartículas de dióxido de titanio crean una fina capa que actúa como los semiconductores para el colorante sensibilizado en los dispositivos de las células solares. Estos pasos hubiesen sido difíciles de lograr con los métodos convencionales, sin embargo, han sido fácilmente realizados a través de la utilización de estos sistemas biológicos naturales, utilizando materiales sencillos y poco onerosos.

Más que los materiales en una simple capa plana, los diminutos orificios en los depósitos de diatomeas parecen aumentar la interacción entre los fotones y el tinte para promover la conversión de la luz en electricidad, y mejorar el proceso de producción de energía. La inserción de las capas de óxido de titanio a nanoescala en depósitos de diatomeas ha sido descrita en ACS Nano, una publicación de la American Chemical Society, y en la Revista de Investigación de Materiales, publicación dirigida por la Materials Research Society.

En resumidas cuentas, el hallazgo de esta nueva metodología de fabricación deja patente el aprovechamiento del tiempo en los distintos laboratorios de investigación.

FuenteOregon State University


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Energias renovables

11 Comment responses

  1. Avatar
    January 18, 2012

    otra idea que quedará archivada en el famoso cajón de las ideas que perturbarían el monopolio avariento de la energía

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  2. Avatar
    January 18, 2012

    Veo un tono pesimista en el comentario de Whizzer pero sin embargo no comparto la misma opinion ,claro que el mercado decidara de su apertura tarde o temprano.

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  3. Avatar
    January 19, 2012

    En dos palabras, im pezionante.
    Cuando uno se sale del camino marcado, a veces aparecen otros caminos mucho más llanos…
    Peazo frase me he marcao he…

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  4. Avatar
    January 19, 2012

    Un mundo fascinante el de la biotecnología y la nanotecnología. Son campos con mucho recorrido por delante.

    Curioso lo del prius solar de la foto. (http://www.solarelectricalvehicles.com/)

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  5. Avatar
    January 19, 2012

    (soy whizzer, que aquí no puedo hacer el login)a ver si es verdad y converís a los propios coches en placas solares económicas, poderse se puede…

    pero alguien comprará la patente como con las placas solares y hará que no sea viable.

    no es ser pesimista, hay cientos de noticias sobre nuevas energías inventos, acumuladores que les dan 100 patadas a las baterías de litio polímero (el orgullo de la especie eléctrica) y luego, cuántas salen al mercado? ni una… ya habia una tecnología que convertía al propio coche, desarrollada por volvo, en una batería, dónde está eso?, condensadores cerámicos? baterías orgánicas? Máquinas de movimiento perpetuo? cómo no voy a ser pesimista? si está todo podrido ayá por donde mire

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  6. Avatar
    January 19, 2012

    y me dirás por qué los vehículos viejos eléctricos de prueba no han dado ningún problema y los nuevos si, se les ha olvidado cómo hacerlos bien por el camino? es una guerra de intereses, una batalla campal, donde el beneficiado siempre ees el gobierno y el que vende el crudo, y donde los tontos de los pobres siempre salimos perdiendo, y claro los fabricantes a veces ganan y a veces pierden, mala suerte

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  7. Avatar
    January 19, 2012

    lurker,
    un c2 convertido por 15mil €,
    ni el 1% de la gente haría esto,
    económicamente es un suicidio
    un c2 convertido a precio de c4 nuevo,

    conversion de un c2 con 5 años por no mas de 5 mil,
    hombre 300km de autonomía aun tardará, toca esperar

    creo que todo llegará, pero no a cualquier precio
    un saludo
    icoicp

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  8. Avatar
    January 19, 2012

    Coincido plenamente con los comentarios pesimistas de whizzer_14, la avaricia del ser humano es el principal impedimento para su desarrollo y es la principal razón de que siga existiendo el hambre y la miseria en el mundo.

    Además, el sistema político actual es propenso a la corrupción, y esta, a manipular el futuro de la humanidad según sus intereses.

    No encuentro todavía otra razón para comprender que en el siglo XXI todavía funcionemos a base de petróleo.

    Y mi apocalíptica visión del futuro:

    Ah sí, no os preocupéis, al final las eléctricas cobrarán lo mismo para que un coche eléctrico haga sus 100Km pagando los 4-5€ (nos harán la correspondiente conversión, si antes gastabas 5-6L por 100km, ahora pagarás lo mismo menos 0,5€ y creerás que ahorras)

    Se cobrarán cánones y/o impuestos por autogenerar nuestra propia energía, por tener nuestros paneles solares en casa, o lo que sea. La questión es que trabajes para pagar, consumir.

    Las baterías, como dicen por ahí, serán la comidilla durante un tiempo, las empresas fabricantes se compincharán para especificar lo limitada que tiene que ser. (por ejemplo, ahora la limitación tiene que ser “penosa autonomía, menos de 160km”, si puede ser no ponedla en alquiler con el vehículo) De esta forma el coche eléctrico tardará todavía más en despegar, ya que la gente no confía en algo con tan poca autonomía. Y cada año, la autonomía subirá, calculo que un 20-28%, a mediados de año yo diría que veremos ya alguno con 200km…

    Por la autonomía no me preocuparía mucho, pero sí que me preocuparía de el tema de la generación eléctrica, o la posible autogeneración eléctrica.

    Saludos 😉

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  9. Avatar
    January 20, 2012

    Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  10. Avatar
    January 20, 2012

    Whizzer, se te ha ido la pinza tio, ¿maquinas de movimiento perpétuo? ¿Todavía estamos en estas? Muchos físicos y pensadores malgastaron su vida tras ella hasta que la 1ª y 2ª leyes de la termodinámica demostraron que era imposible hace ya casi dos siglos. ¿Forrar toda la carroceria del coche con celulas fotovoltaicas? Vale, pero hay una limitación de la energía que puedes obtener (1,5 W por cm2, más o menos), luego nunca podrias obtener ni siquiera un 10% de la energía que consume un coche normal. ¿Lo de Vovo de integrar celulas de batería de Li en la carrocería? Es un ejercicio de diseño de Volvo que jamás pasará a la serie, la seguridad de las baterias es lo más importante….

    En cuanto a las teorias conspirativo-paranoicas de maravillosos inventos cuyas patentes son compradas y enterradas, no son más que leyendas basadas en unos pocos casos en los que hubo intentos (por parte de grandes empresas y gobiernos) de detener el progreso en campos muy concretos. Pero el progreso es imparable y las patentes se esquivan y se puentean continuamente; ahí tienes el ejemplo de los avances informáticos, en los que todo se patenta pero todo se copia (con pequeñas variaciones) y luego las empresas entán metidas continuamente en juicios por violación de patentes. Y si en algunos casos no se ha hecho (por ej. el famosisimo motor de agua, los supercondensadores, etc..) no es porque no se pueda superar el secuestro de la patente, sino porque esos maravillosos inventos simplemente no eran tan maravillosos, sino puro vaporware.

    No hay que ser tan ingénuo como para creer en las maravillas de todos los “inventos” que se publican. Las empresas tecnológicas son terriblemente celosas con la información, procuran no dar nunca pistas a la competencia. Cuando publican avances importantes es siempre por dos motivos: 1º. Porque ya tienen todo atado y buscan clientes. 2º. Porque buscan financiación, vender la patente o inversores: es lo más frecuente, como este artículo que se publica aquí y muchos otros que se publican continuamente.

    PD: si no lo suelto, reviento

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  11. Avatar
    January 20, 2012

    si tenéis un rato, echad un vistazo a este documental.

    http://www.rtve.es/noticias/20110104/productos-consumo-duran-cada-vez-menos/392498.shtml

    Da una idea del tipo de sociedad y de empresas que nos gobiernan.

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