Nuevo material enfría placas solares y alarga su vida útil hasta un 200 %

Enfriamiento solar pasivo

El sobrecalentamiento es el principal problema al que se enfrentan los paneles fotovoltaicos. Actualmente, más del 75 % de la energía solar mundial depende de celdas que  transforman el 20 % de luz en electricidad, mientras que el resto se pierde en forma de calor, lo que reduce su eficiencia.

Con el objetivo de mejorar la vida útil de las placas solares sin modificar las instalaciones existentes, un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (KAUST) en Arabia Saudí ha desarrollorrado un material revolucionario que promete transformar la industria solar al mejorar el rendimiento de las placas solares en un 12 %. 

Composición y funcionamiento del material

El material innovador, compuesto por polímero acrílico barato y cloruro de litio, funciona como una capa de enfriamiento evaporativo que se fija a la superficie posterior de los paneles fotovoltaicos.

La principal ventaja del material es la capacidad de absorber la humedad del aire durante la noche para liberarla durante el día, generando un sistema de enfriamiento natural que no requiere energía adicional.

Las pruebas realizadas en laboratorio demostraron que una capa de 10 milímetros de espesor puede enfriar los paneles solares con una potencia de 373 W por cada metro cuadrado de superficie.

Ventajas y aplicación del material

El líder del proyecto, Qiaoqiang Gan, resalta que su equipo se especializa en materiales de refrigeración pasiva aplicables también a invernaderos y dispositivos electrónicos. Para validar la tecnología, colaboraron con el laboratorio de Stefaan De Wolf, reconocido por romper récords en eficiencia fotovoltaica.

El material presenta múltiples ventajas sobre tecnologías existentes:

• No requiere ventiladores ni bombas para su funcionamiento.
• Fabricación simple sin químicos ni procesos especializados.
• Compatible con instalaciones solares existentes.
• Funciona mediante refrigeración pasiva en múltiples aplicaciones.

Ensayo en el desierto

Para demostrar la eficacia del material en condiciones ambientales extremas, los investigadores realizaron ensayos de 20 días en el desierto saudí y los resultados fueron:

• Reducción de temperatura máxima: 14,1 °C en condiciones de 38 °C ambientales.
• Mejora de potencia de salida: 12,9 % en condiciones máximas.
• Potencia promedio de enfriamiento: 175 W/m² durante 10 horas diarias.
• Aumento promedio de potencia: 10,2 % con reducción de 9,4 °C.

Pruebas adicionales confirmaron que la tecnología funciona de forma eficaz en todo tipo de climas, incluso en zonas frías y lluviosas de Estados Unidos.

Vida útil de las placas solares

El descubrimiento más significativo que aporta el material es la extensión de la vida útil operativa de las placas solares en más del 200 %. Esto deriva en una reducción del 18 % en el coste de la electricidad, es decir, el coste medio de generar electricidad durante toda la vida útil de la instalación.

Esta durabilidad reduce la necesidad de reemplazo, generando:

• Menor producción de residuos electrónicos.
• Reducción del uso de materias primas.
• Menos emisiones asociadas a la fabricación de nuevos paneles.

Implementación a gran escala

Esta tecnología representa una solución viable para proyectos solares a gran escala,  especialmente en climas cálidos y húmedos, donde los paneles suelen enfrentar mayores desafíos de rendimiento.

El desarrollo también permite la expansión de energía solar a regiones con climas extremos donde anteriormente era inviable instalar celdas fotovoltaicas, abriendo nuevas oportunidades para la transición energética global hacia fuentes renovables más eficientes y duraderas.