China cambia las reglas: crea una nueva madera que es capaz de convertir la luz solar en calor y generar energía las 24 horas

La energía solar siempre ha lidiado con un "talón de Aquiles" aparentemente insuperable: su dependencia absoluta del ciclo diurno. Cuando el sol se oculta, la generación se detiene, obligando a los usuarios a depender de baterías externas de litio o complejos sistemas de almacenamiento térmico que, a menudo, resultan ineficientes debido a la pérdida de energía que se produce entre sus múltiples capas.

Sin embargo, la ciencia ha encontrado una solución disruptiva en un material inesperado. Un equipo de científicos de la Universidad Tecnológica de Guangdong, en China, ha logrado transformar la madera en un dispositivo fototérmico integrado capaz de funcionar las 24 horas del día.

A diferencia de los paneles fotovoltaicos tradicionales que requieren una infraestructura externa para guardar el excedente de energía, este nuevo estudio publicado en la revista científica Advanced Energy Materials propone convertir la propia estructura de la madera de balsa en un sistema de energía solar completo.

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Los investigadores chinos no han utilizado la madera como un simple soporte físico, sino que han rediseñado su arquitectura interna a nanoescala para que actúe como una esponja inteligente capaz de capturar, conservar y liberar electricidad de forma autónoma.

El proceso desarrollado en los laboratorios de Guangdong comienza con la madera de balsa, seleccionada específicamente por su asombrosa arquitectura de microtubos alineados.

Trozos de madera. Unsplash Omicrono

Para llevar a cabo esta metamorfosis, el equipo eliminó primero la lignina, que es el componente orgánico que aporta rigidez y color a los troncos. Al "desnudar" la madera de esta sustancia, obtuvieron una estructura con una porosidad superior al 93 %, creando un andamio natural de canales huecos extremadamente reactivos.

En lugar de recurrir a la carbonización térmica, que es el método tradicional para ennegrecer materiales y que absorban calor, los científicos optaron por una ingeniería química de precisión. Recubrieron las paredes internas de los canales de la madera con láminas ultrafinas de fosforeno negro.

Este material tiene la capacidad de capturar la luz solar en un espectro muy amplio, incluyendo las longitudes de onda ultravioleta, visible e infrarroja. Para solucionar la fragilidad del fosforeno ante el oxígeno, los investigadores diseñaron un escudo molecular compuesto por ácido tánico e iones de hierro que garantiza la estabilidad del dispositivo incluso tras cinco meses de exposición continua a la intemperie.

Lo que realmente separa a esta madera de ingeniería de cualquier otra tecnología fotovoltaica es su capacidad de "guardar" el sol para las horas de oscuridad. El equipo de la Universidad Tecnológica de Guangdong rellenó los poros de la madera con ácido esteárico, un material de cambio de fase de origen biológico.

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Bajo la luz del sol, esta sustancia se funde y almacena la energía en forma de calor latente. Cuando la fuente de luz desaparece, el ácido comienza a solidificarse, liberando ese calor acumulado de manera gradual y controlada.

Los resultados técnicos son excepcionales, ya que el material es capaz de convertir el 91,27 % de la luz solar en calor útil y retener hasta 175 kilojulios de energía por cada kilogramo.

Al integrarse con un generador termoeléctrico, el sistema logra producir un voltaje constante de 0,65 voltios incluso cuando no hay luz. Además, esta madera es totalmente hidrófuga, ignífuga y cuenta con propiedades antimicrobianas que evitan su degradación en exteriores.