En un artículo publicado en la revista Joule, los investigadores, dirigidos por el experto en ciencias de los materiales Aaswath Raman, explican que han aprovechado los principios que hay detrás del enfriamiento radiativo ambiental para desarrollar esta forma innovadora de producir energía renovable durante la noche.
El enfriamiento radiativo es un fenómeno natural en el que una superficie que mira hacia el cielo expulsa su calor en el aire como radiación térmica. Parte de ese calor finalmente se eleva a la atmósfera superior y luego a las zonas más frías del espacio. "Este efecto ocurre todo el tiempo de manera natural, sobre todo en las noches claras", señala Aaswath Raman. "El resultado es que el objeto que expulsa el calor, ya sea un coche, el suelo o un edificio, estará ligeramente más frío que la temperatura ambiente".
La nueva tecnología aprovecha esa diferencia de temperaturas capturando parte del calor del aire circundante, que de otro modo se elevaría hacia el cielo, y lo convierte en electricidad. El objetivo es desarrollar mediante este sistema una tecnología de bajo costo que, con el tiempo, podría ser de gran ayuda para los más de 1.000 millones de personas en el mundo que, según la Agencia Internacional de la Energía, carecen de un acceso fiable a la electricidad. El concepto puede ser utilizado como una tecnología independiente o trabajar en combinación con la energía solar para producir electricidad durante todo el día y la noche.
De momento, los investigadores han desarrollado un dispositivo simple y económico para demostrar la tecnología: todas las piezas utilizadas en el experimento fueron compradas en ferreterías y tiendas de suministros electrónicos por un costo total de menos de 30 dólares. Raman y sus colegas probaron su generador en una azotea en Stanford bajo un cielo despejado de diciembre. El dispositivo incluye un disco de aluminio pintado de negro por un lado, que mira hacia el cielo. Los investigadores usaron el disco para irradiar el calor emitido por el aire circundante. Un generador termoeléctrico –un dispositivo que produce voltaje eléctrico en respuesta a una diferencia de temperatura– convirtió luego ese calor en electricidad.
El dispositivo generó hasta 25 milivatios por metro cuadrado, suficiente para alimentar una bombilla LED. El equipo científico espera ahora mejorar la tecnología para generar hasta 0,5 vatios por metro cuadrado (unas 20 veces más que el dispositivo de partida), especialmente en climas cálidos y secos, donde el efecto de enfriamiento radiativo es más fuerte. Una cantidad suficiente para proporcionar energía durante la noche para cargar un teléfono móvil o para iluminar una habitación con bombillas LED.
"Esta es una demostración de cómo se puede utilizar el frío del ambiente como recurso de energía renovable y producir cantidades modestas pero utilizables de electricidad", dijo Raman. "Creemos que también podría constituir la base de una tecnología complementaria a la energía solar. Aunque la potencia siempre será sustancialmente inferior a la de los dispositivos solares, esta nueva tecnología puede funcionar a horas en las que las células solares no lo hacen". La investigación cuenta con el apoyo del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
