El tipo de energía que creíamos conocer (como la nuclear y eólica) podría quedar de lado ante la aparición de unas nanoesferas de oro. Su interior encierra la clave del futuro. Actualmente, existen preocupaciones energéticas que en el pasado no tenían lugar como el óptimo aprovechamiento de los recursos naturales, las consecuencias de los combustibles fósiles y la búsqueda de nuevas formas de generar energía. El mundo requiere de nuevas maneras de crear energía, dado que, aunque los combustibles fósiles han cubierto las necesidades del ser humano durante décadas, hoy la humanidad necesita algo menos contaminante.
Auge de las energías renovables
Las energías renovables tienen un lugar privilegiado en estos momentos. Se ven como una alternativa viable a los contaminantes combustibles fósiles. Nos dan lo que necesitamos a nivel energético, pero sin generar perjuicio (o los menos posibles) sobre la Tierra. Un ejemplo claro de energía renovable es la eólica, que usa la fuerza del viento para producir electricidad, que obtiene mediante aerogeneradores.
Su cautivadora tecnología puede instaurarse sobre suelo firme o suelo marino y flotar sobre el mar. De una manera u otra, las aspas de estos imponentes dispositivos convierten la energía cinética en energía mecánica. La energía solar también tiene mucho que decir en este momento de la historia. A través de ella, se captura la radiación del Sol, por lo que es abundante y prácticamente inagotable, dado que el Sol lleva emitiendo energía durante 5000 millones de años.
Estos dos tipos de energía son solo un ápice de las opciones que el ser humano está barajando para obtener lo que necesita. De hecho, la energía nuclear (de la que te contamos más en este artículo) es otro gran pilar fundamental y controvertido del mundo.
Nanoesferas de oro serían la clave del futuro de la energía
Un grupo de investigadores surcoreanos se ha animado a crear lo que podría ser la clave del futuro. Se trata de unas nanoesferas de oro que casi duplican la absorción solar en generadores termoeléctricos. Los rayos del Sol cargan la atmósfera de energía todos los días. Sin embargo, gran parte de ese potencial continúa escapándose. Las células solares convencionales (y conocidas en todo el mundo) ejercen un trabajo llamativo con la luz visible.
No obstante, dejan pasar una considerable franja del espectro, sobre todo en la zona del infrarrojo cercano, donde también se esconde una cantidad significativa de energía térmica. Los investigadores han tratado desde hace tiempo encontrar una «cura» para este desperdicio. Es en este punto en el que han aparecido las denominadas supraballs plasmónicas, discretas esferas dispuestas con cientos de nanopartículas de oro.
Cuando se agrupan, desarrollan una estructura capaz de interactuar con la luz de una manera muy diferente a la de las partículas individuales. Como resultado, queda una superficie que no solo refleja o dispersa. También deja atrapada la radiación solar en un rango mucho más extenso de longitudes de onda. En una imagen microscópica presente en el estudio, se vislumbra una esfera de apenas 2100 nanómetros de diámetro.
Corresponde a una pieza más pequeña que una mota de polvo, compuesta por una constelación de partículas todavía más diminutas. Los expertos amoldaron el tamaño de las supraballs como si afinaran una antena. De esta forma, cada variación en el diámetro modifica la manera en la que la estructura «sintoniza» la luz solar.
A través de simuladores por computadora, hicieron pruebas con diseños diferentes hasta hallar configuraciones capaces de absorber más del 90% del espectro solar: de la luz visible al infrarrojo cercano. Convencidos de su potencial, el siguiente paso fue depositar las supraballs sobre un generador termoeléctrico comercial. Este dispositivo convierte las diferencias de temperatura en electricidad.
Proyección de futuro de las nanoesferas del futuro
En experimentos realizados con un simulador solar LED, el recubrimiento sacó a relucir su potencial real. El TEG cubierto con supraballs reportó una absorción media del 89%, casi el doble que un recubrimiento tradicional de nanopartículas de oro sueltos, que quedó alrededor del 45%. A efectos prácticos, esto quiere decir que más radiación se transforma en radiación útil y electricidad.
Recubrimientos como estos podrían incorporarse en sistemas en los que el calor residual se convierte en energía adicional en lugar de desperdiciarse. Podríamos ver estas nanoesferas en instalaciones industriales, fachadas solares o hasta entornos urbanos donde los paneles conviven con sistemas de climatización pasiva. A largo plazo, el escenario se torna aún más interesante.
Podría dar lugar a ciudades donde el calor, la luz y electricidad se den la mano y no se conciban como conceptos separados como ahora. Ni energía nuclear ni energía eólica. Estas nanoesferas de oro podrían ser la clave del futuro, aunque todavía deben demostrar mucho más para acuñarlo con firmeza. Mientras esto se gesta en Corea del Sur, México halla una fuente de energía ilimitada.