SACAR DEL SOL SU MÁXIMO ESPLENDOR

Tomado de Ambienteplastico.com

Plasticos del Futuro
SACAR DEL SOL SU MÁXIMO ESPLENDOR
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Oct 1, 2007, 09:41

Al actual esquema de consumo energético en todo el globo está por dejar de ser sustentable. No puede mantenerse indefinidamente sin amenazar su propia existencia. El uso y, sobre todo el abuso de los combustibles fósiles, preludian una calamidad antes de que termine el siglo XXI. Pero en el horizonte, sin embargo, aún laten muchas alternativas energéticas que no han sido desarrolladas por razones técnicas..., y sobre todo económicas. Es el caso de la energía solar, que es muy competitiva, y a veces superior a la energía convencional, pero su uso no ha podido generalizarse aún. Sin embargo, es una fuente de energía que está siendo citada muy frecuentemente en este renacer de las energías renovables que, por cierto, son aquéllas que por su cantidad disponible en el planeta no disminuyen a medida que se aprovechan. la Energía Solar, como recurso energético terrestre, está constituida por la porción de la luz que emite el Sol y que es interceptada por la Tierra. De hecho, la energía solar se ha presentado en un escenario futuro como una gran candidata para sustituir el petróleo, y aunque actualmente, a través de las placas solares, sólo se puede reutilizar el 15% de la energía, se piensa que en un próximo futuro, y con el desarrollo de los “puntos cuánticos”, diminutos cristales capaces de absorber y discriminar diferentes frecuencias lumínicas que revolucionarán la energía solar, se podrá transformar el 90% de la energía solar en energía eléctrica. Vale la pena detenerse en este asunto por un momento. los puntos cuánticos son nanopartículas con un tamaño aproximado de una milmillonésima de metro. El método de Rohwer consiste en encapsular estos puntos cuánticos semiconductores y adaptar sus superficies de manera que emitan luz visible de forma eficiente cuando son excitados por diodos lED emisores de luz en el ultravioleta cercano. los puntos cuánticos absorben dicha luz de forma intensa y la reemiten en el rango visible, con un color determinado por su tamaño y química superficial. Esa es una gran promesa. Pero hay otras, y mucho más próximas de lo que se cree. El galardonado con el premio Nóbel, alan Heeger, profesor de física de la Universidad de California, Santa Bárbara, trabajó con Kwanghee lee, de Corea, y un equipo de científicos para crear una nueva célula solar orgánica en “tándem” que resultó de la mayor eficacia. Este descubrimiento ha sido calificado como un paso gigante en la ciencia de los materiales.

¿QUÉ SON LAS CÉLULAS EN TÁNDEM?

Las células en tándem constan de dos partes multicapa que trabajan en conjunto para aprovechar un rango más amplio del espectro de la radiación solar (tanto en longitudes de onda más cortas como más largas). “El resultado es un 6.5% de eficacia”, señala Heeger, y añade que es “el mayor nivel que se ha logrado en células solares hechas de materiales orgánicos”. Por lo pronto, Heeger espera que esta tecnología reciba la luz verde del mercado en unos tres años. la nueva arquitectura en tándem de Heeger y lee no sólo mejora el aprovechamiento de la luz, sino que su producción promete, además, ser más barata. Según los autores, las células “...se podrían fabricar para desplegarlas por grandes superficies por medio de tecnologías de recubrimiento e impresión de bajo costo, capaces de disponer simultáneamente los materiales activos sobre sustratos flexibles y ligeros”. El dispositivo multicapa es equivalente a dos células en serie, explica Heeger. “la deposición de cada capa de la estructura multicapa procesando los materiales de la disolución es lo que promete abaratar la producción de estas células solares”, advierte. Según los autores: “El tándem de células solares, en el que dos células solares con diferentes características de bsorción se combinan para utilizar un rango más amplio del espectro solar, se fabricó con cada una de las capas procesadas a partir de la disolución utilizando materiales heterogéneos, entre los que se incluyen polímeros semiconductores y derivados del fullereno”. Las células están separadas y conectadas por el material TiOx, un Óxido de Titanio transparente. Esta es la clave del sistema multicapa que permite esos elevados niveles de eficacia. El TiOx transporta electrones y actúa como capa de recogida de la primera célula. además, permite la fabricación de la segunda célula, completando así la arquitectura de tándem. El nuevo tándem de células solares utiliza unos polímeros semiconductores del tipo de materiales por el que Heeger obtuvo el Premio Nóbel de Química en el año 2000 junto con alan MacDiarmid y Hideki Shirakawa. También en ese año, Heeger, en colaboración con Howard Berke, fundaron “Konarka Technologies”, en lowell, Massachussets, para desarrollar y comercializar celdas solares basadas en esta tecnología. Recientemente, Heeger fue galardonado con el Premio Italiano para la Energía (Eni Italgas Prize) por sus descubrimientos e investigación en el campo de las células solares de plástico. la agencia italiana citó a Heeger que su investigación comenzará a contribuir a las necesidades energéticas de nuestro planeta en un futuro próximo. Uno de los aspectos más apasionantes de este descubrimiento es que se espera que contribuya al uso de tecnologías como las computadoras portátiles (laptop) en zonas en donde no hay red eléctrica.

¿QUIÉN ES ALAN HEEGER?

Alan J. Heeger ganó el Premio Nobel de química en el año 2000 con otros dos científicos por su descubrimiento y desarrollo de polímeros que conducen la electricidad. En la actualidad su investigación continúa afanosamente en el laboratorio en el UCSB. Heeger cree que la llave al progreso futuro en las ciencias está en colaboraciones interdiscipliarias. El científico es también el principal investigador para UNIAX, compañía que fundó para aplicaciones comerciales de los productos de la electrónica plástica y que el año pasado fue adquirida por DuPont. En 1977, Heeger y sus colegas descubrieron los polímeros conductores, una clase de materiales con características eléctricas y ópticas de los metales y semiconductores sumadas a las ventajas mecánicas y de procesamiento de los polímeros. Los usos del trabajo de Heeger, y de sus asociados, incluyen mezclas de polímeros conductores para blindaje electromagnético y para el empaquetado antiestático, y los polímeros semiconductores para el uso en el campo de los dispositivos electrónicos de plásticos, que incluyen a los diodos. “Aun cuando recibí el premio Nobel en química,” dice Heeger: “yo todavía pienso como un físico”.