Una tesis de la UR mejora las condiciones para almacenar energía solar

Captan y almacenan la energía solar durante meses, la transportan sin pérdidas ni residuos y la liberan donde y cuando quieras. Son las ventajas que pueden aportar los sistemas moleculares termo-solares diseñados por Raúl Losantos en su tesis doctoral, un nuevo avance en el desarrollo de técnicas para el aprovechamiento de esta energía renovable.

La tesis, titulada ‘Design and synthesis of new systems for photoprotection and solar energy storage’ se centra en el estudio de compuestos químicos con propiedades fotoprotectoras y de almacenamiento de energía solar.

Desarrollada en el Departamento de Química de la Universidad de la Rioja y dirigida por los doctores Pedro J. Campos y Diego Sampedro, la tesis de Raúl Losantos ha logrado la calificación de sobresaliente ‘cum laude’ con mención internacional al título.

Los denominados sistemas moleculares termo-solares (MOST, por sus siglas en inglés ‘molecular solar thermal systems’) o combustibles solares, se basan en el uso de moléculas capaces de absorber y retener la energía solar, que circulan disueltas en un fluido hasta el lugar donde deben liberarla.

“La absorción de luz –explica Raúl Losantos- produce una fotoisomerización, un pequeño cambio en la estructura de la molécula que le permite almacenar una fracción de la energía radiante absorbida. Cuando vuelve a su estado original, libera esa energía en forma de calor”.

El proceso de liberación controlada de la energía (mediante calor o catálisis) permite además recuperar el combustible solar en su forma original, sin ningún tipo de residuo, disponible para un nuevo ciclo de carga.

Así, el fluido se carga de energía al pasar por un sistema que lo expone a la luz solar; es transportado por un circuito hasta el lugar deseado; libera allí la energía en forma de calor, y vuelve al origen.

Los sistemas MOST se presentan como una alternativa prometedora frente a otras técnicas de producción de energía fotovoltaica, donde las dificultades de almacenamiento (debidas, sobre todo, a la intermitencia del flujo solar y a una demanda muy variable) frenan el aprovechamiento. Pero están todavía en desarrollo y se encuentran con algunos problemas, como lo complicado de sintetizar estas moléculas en grandes cantidades, o la parte de radiación solar que desaprovechan.

Raúl Losantos ha estudiado tres tipos combustibles: los derivados de hidantoína (de síntesis sencilla y económica, pero resultados discretos); el azobenceno, y el norbornadieno. Estas últimas moléculas presentan mejores propiedades, llegando a conseguir con ellas un aumento de temperatura de hasta 63 grados, según investigaciones desarrolladas en colaboración con Chalmers University of Technology (Suecia).

En su tesis doctoral, Raúl Losantos se ocupa también del diseño y obtención de nuevos fotoprotectores de origen sintético, inspirados en las micosporinas naturales (MAAs). La investigación ha sido financiada mediante un contrato FPI-UR y ha incluido estancias en la Universidad de Alcalá de Henares, la Universidad de Málaga y Chalmers University of Technology (Göteborg, Suecia).

Además, los resultados de este trabajo se han publicado en varias revistas científicas, destacando los artículos en Angewandte Chemie International Edition y en Energy and Environmental Science.