La energía fotovoltaica molecular, aún en desarrollo y todavía con muchos desafíos pendientes, se basa en materiales principalmente orgánicos. No lo decimos nosotros, sino que lo corrobora todo un experto como es Tomás Torres, catedrático de la Autónoma de Madrid y Premio Nacional de Química 2024.
Es decir: es una forma de aprovechamiento de la luz que irradia del sol para generar electricidad usando materiales orgánicos, es decir, basados en carbono.
Es más, este prestigioso profesional confirma que, a pequeña escala, la tecnología solar molecular «con soluciones eficientes y adaptadas puede llegar a transformar la electrónica, la arquitectura o la agricultura«.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
Ventanas que generan energía con la luz solar, invernaderos que producen electricidad mientras cultivan alimentos… Más allá de la tecnología solar a base de silicio, un material eficaz pero con limitaciones de uso, una nueva vía se abre camino: la fotovoltaica molecular, que es flexible, ligera y «promete llegar donde la más convencional no ha podido«, explica Tomás Torres, catedrático de la Autónoma de Madrid y Premio Nacional de Química 2024.
A pequeña escala la tecnología solar molecular «con soluciones eficientes y adaptadas», puede llegar a transformar la electrónica, la arquitectura o la agricultura, explica el prestigioso científico a quien la semana pasada el rey Felipe entregó uno de los Premios Nacionales de Investigación 2024, el premio Enrique Moles en la categoría de Ciencia y Tecnología Químicas.
«El ejemplo de los invernaderos es especialmente revelador». Hoy en día, cuando el sol calienta en exceso, “se abren las ventanas” para evitar el sobrecalentamiento, perdiendo energía y recursos. «Si recubres las paredes del invernadero con estas películas orgánicas, consigues reducir la temperatura, generar electricidad y mantener la luz suficiente para los cultivos”, dice Torres.
La energía solar convencional se sustenta en el silicio, un material muy eficaz, pero al mismo tiempo con características que complican la versatilidad de usos en determinadas superficies; es rígido, pesado, oscuro. Por el contrario, la fotovoltaica molecular, aún en desarrollo y todavía con muchos desafíos pendientes, se basa en materiales principalmente orgánicos.
Estos permiten «dispositivos flexibles, ligeros e incluso transparentes”, lo que abre nuevas posibilidades, explica el catedrático emérito de Química Orgánica en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) e Investigador senior de IMDEA Nanociencia, en Madrid.
No tanto para electricidad a gran escala
La tecnología solar molecular basada en materiales orgánicos y perosvkitas “no está pensada en principio para producir electricidad a gran escala. Es frágil, menos duradera, y en algunos casos aún contiene plomo o es sensible a la humedad y al calor”, advierte el prolífico investigador, con más de 650 publicaciones y medio centenar de patentes que además es «honoris causa» por las universidades de Ivanovo (Rusia) y la Miguel Hernández (Elche).
La fotovoltaica molecular es una forma de aprovechar la luz del sol para generar electricidad usando materiales orgánicos, es decir, basados en carbono, según explica Torres. Existen ya múltiples familias de células solares orgánicas, y órgano-inorganicas, como las poliméricas, las sensibilizadas por colorante (DSSC) o las de perovskita (PSSC), que están empezando a aparecer en productos comerciales como ropa tecnológica o ventanas inteligentes.
Torres investiga desde hace décadas sobre distintas técnicas moleculares de captación de la luz solar y transformación en electricidad; entre sus líneas de trabajo está además la de intentar imitar la fotosíntesis artificial, la capacidad de las plantas para transformar luz solar en energía y materia. La clorofila tiene una estructura basada en una porfirina, una molécula macrocíclica orgánica con un potencial inmenso. «Imitarla puede abrir grandes caminos a nivel energético», apunta Torres.
El contexto energético mundial
La emergencia climática, los apagones recientes o la saturación de las redes eléctricas en algunos países plantean un contexto mundial que no hace sino poner en evidencia la necesidad urgente de diversificar las fuentes de energía, según el científico. «El sol es la mayor fuente de energía que tenemos. No se puede desperdiciar. La tecnología permite aprovecharlo de forma distribuida, integrada y limpia”, asegura el científico.
Los paneles solares de silicio ya se cuentan por millones en tejados, huertas solares y polígonos industriales. Lo que distingue a la nueva generación solar a partir de la fotovoltaica molecular no es solo su base química, sino su versatilidad y ligereza, según el experto. «Los materiales moleculares pueden aplicarse como películas tan finas como el film transparente de cocina. Se pueden adaptar a cualquier superficie», detalla Torres.
Ello permite fabricar ventanas que generan energía al tiempo que dejan pasar la luz, dispositivos inteligentes que se recargan con la luz ambiental o invernaderos que aprovechan el sol no solo para el cultivo de las plantas sino para alimentar a nivel energético al mismo tiempo el funcionamiento de la instalación.
Torres no se imagina un futuro sin silicio al menos por ahora. “Cada tecnología tendrá su nicho. El silicio seguirá siendo clave para grandes instalaciones, «pero en dispositivos móviles, ropa inteligente o entornos urbanos complejos, lo molecular es lo que tiene todo el sentido”, destaca. EFE / ECOticias.com
