Cuando coches eléctricos como el Sono Motors proponían soluciones avanzadas para recuperar energía eléctrica en la batería con paneles solares, todo parecía ciencia ficción y una realidad lejana.
Los primeros prototipos de automóviles dotados de paneles solares fotovoltaicos no ofrecían grandes capacidades de captación de energía, pero esto está cambiando rápidamente.
A medida que pasan lo años y la tecnología evoluciona, los investigadores han encontrado una combinación correcta de rendimiento, eficiencia, peso y potencia. Gracias a esto comienza a darse forma una solución que permite un uso más generalizado en el terreno de la movilidad de cero emisiones.
La Universidad estadounidense de Stanford está realizando importantes avances en este campo podría ser decisivo, al igual que trabaja desarrollo de una técnica que logra revivir baterías degradadas.
Un grupo de investigadores de la esta prestigiosa institución de educación superior, ha desarrollado una solución que podría hacer realidad lo que parecía un sueño pocos años atrás. Este avance se une a los primeros intentos realizados por parte de Sono Motors, Aptera y Lightyear.
La investigación que se está desarrollando en Stanford se basa en TMD, acrónimo que indica los dicalcogenuros de metales de transición, materiales semiconductores que se pueden producir en nanoestructuras bidimensionales con espesor a escala atómica y que tienen propiedades eléctricas, ópticas y mecánicas únicas.
Los TMD bajo investigación podrían cargar la batería de una manera significativa. Para Nassiri Nazif, coautora del estudio describe su trabajo como «Imaginar un dron cubierto con un panel solar 15 veces menos grueso que una hoja de papel capaz de autoalimentarse durante el vuelo y que ya no necesita parar para recargar una batería descargada: esto es lo que pueden prometer los TMD”.
Para Krishna Saraswat, integrante del equipo de investigación: “Los paneles fotovoltaicos actuales están hechos en un 95 % de silicio, un material fundamental para la fotovoltaica pero lejos de ser perfecto. Los TMD son más ligeros, son flexibles y, lo que es más importante, también son más ecológicos. Son productos con un menor impacto ambiental, y este es un aspecto fundamental cuando se trata de movilidad verde”.
En la actualidad los TMD prometen aspectos y rendimientos muy importantes, pero en la actualidad poseen una capacidad para convertir la energía solar en electricidad alrededor del 2%.
Los actuales paneles solares más avanzados pueden alcanzar el 30%. Los investigadores de la Universidad de Stanford indican que pueden hacer que sus nuevos TMD alcancen el 5,1% pronto, para impulsar posteriormente los valores de eficiencia.
Según Krishna Saraswat: «Creemos que podemos aumentar este ratio en otras 10 veces optimizando los prototipos. Tenemos que llenar el vacío con paneles fotovoltaicos de silicio, pero podemos hacerlo alcanzando rendimientos de conversión del 27% pasando de los 4,4 vatios actuales al gramo a 46 vatios por gramo”.
Las muchas ventajas de los TMD se ven contrarrestadas por ciertas desventajas, principalmente en las complejidades de ingeniería de la producción en masa. El proceso de transferir una capa ultrafina de TMD a un material flexible y de soporte a menudo daña la capa TMD.
Cuando están completamente ensambladas, las células TMD tienen menos de seis micras de espesor, aproximadamente la de una bolsa de basura ligera de oficina. Se necesitarían 15 capas para alcanzar el grosor de un solo pedazo de papel.
Si bien la delgadez, el peso ligero y la flexibilidad son objetivos muy deseables en sí mismos, los TMD también presentan otras ventajas de ingeniería. Son estables y fiables a largo plazo.
A diferencia de otros rivales, los TMD no contienen productos químicos tóxicos. También son biocompatibles, por lo que podrían usarse en aplicaciones portátiles que requieren contacto directo con la piel o el tejido humano.
