Investigadors australians han creat un elèctrode basat en el grafè que augmenta en un 3.000% la capacitat d'emmagatzemar energia solar. Inspirat en el fractal de les fulles d'una falguera, l'elèctrode, combinat amb supercondensadors, pot crear una nova generació de cèl·lules fotovoltaiques capaces de solucionar la recarrega de mòbils o dels cotxes híbrids.
Investigadors australians han desenvolupat, inspirant-se en el món vegetal, un nou elèctrode basat en el grafè que pot revolucionar la forma en què emmagatzemem l'energia solar i augmentar aquesta capacitat un 3.000%, segons aquest document acadèmic de Nature.
La tecnologia és flexible i pot fixar-se a les cèl·lules fotovoltaiques, la qual cosa suposa que d'ara endavant es podran desenvolupar tecnologies que permetran als telèfons mòbils, els portàtils i rellotges intel·ligents usar eficaçment l'energia solar per assegurar el seu funcionament.
Per aconseguir-ho, els enginyers han usat supercondensadors, capaços de sustentar una densitat d'energia inusualment alta en comparació dels condensadors normals i d'alliberar energia. En l'actualitat, no obstant això, els supercondensadors no poden emmagatzemar suficient energia per fer amb ells bateries solars viables.
Per solucionar aquest problema, l'equip de la Universitat RMIT de Melbourne ha investigat com els organismes vius arriben a emmagatzemar molta energia en una superfície petita. Es va inspirar en les fulles d'una falguera nord-americana comuna, que estan plenes de venes i per això són molt eficients en l'emmagatzematge d'energia i transport d'aigua.
L'elèctrode es basa en les formes fractals de la fulla de la falguera, que s'autorrepliquen com les miniestructures presents a l'interior dels flocs de neu. Els enginyers han utilitzat aquest concepte per millorar l'emmagatzematge de l'energia solar a nivell nanomètric.
Concepte fractal
Així mateix, per crear un elèctrode conductor, han utilitzat làsers amb els quals han manipulat el grafè, un material d'alta conductivitat elèctrica que té a més els seus àtoms disposats en un patró regular hexagonal.
Aplicant la concepció fractal de la falguera en el disseny de l'elèctrode de grafeno, al mateix temps que combinant-ho amb supercondensadores ja existents, és com els investigadors han aconseguit multiplicar per 30 la capacitat d'emmagatzematge de les tecnologies actuals.
El desenvolupament permetrà obtenir cèl·lules fotovoltaiques vinculades a supercondensadores que augmentaran fins a un 3.000% la capacitat d'emmagatzematge de l'energia solar, en relació a la capacitat actual.
Aquests supercondensadores amb capacitat augmentada ofereixen tant la fiabilitat a llarg termini com l'alliberament d'energia en ràfegues ràpides, expliquen els investigadors.
La nova tecnologia de supercondensadores és una alternativa ideal als actuals sistemes d'emmagatzematge d'energia solar, ja que permet recuperar eficaçment aquesta energia, en quantitats raonables, fins i tot els dies en què el sol està cobert pels núvols.
Nova generació de foltovoltaiques
Els investigadors consideren que l'aplicació més transcendental d'aquesta tecnologia serà combinar-la amb una cèl·lula fotovoltaica per proporcionar una solució localitzada de recol·lecta i emmagatzematge de l'energia solar.
Encara que això ja s'aconsegueix amb les cèl·lules fotovoltaiques actuals, els investigadors consideren que combinar-les amb l'elèctrode basat en grafeno crearà una nova generació de sistemes fotovoltaics flexibles que poden usar-se en qualsevol part.
Aquesta nova generació podria aplicar-se a la construcció de panells en els cotxes, en els telèfons intel·ligents i en les ulleres intel·ligents. Fins i tot deixaria de ser necessari recarregar les bateries dels mòbils o usar estacions de recarrega per als cotxes híbrids actuals.
De moment, els investigadors estan centrats en l'energia solar flexible, amb la finalitat d'aconseguir que l'electrònica sigui alimentada per energia solar de forma autònoma.
