Celdas solares que generan energía bajo el agua lograron funcionar a 10 metros de profundidad en el mar de China Meridional, una marca muy superior a los dos metros alcanzados en ensayos anteriores. El avance, desarrollado por científicos de la Universidad de Yunnan, podría alimentar sensores oceanográficos, cámaras submarinas y robots sin depender de baterías convencionales o cables.
Los resultados fueron publicados en la revista científica Joule, editada por Cell Press. El equipo liderado por Wen-Hua Zhang combinó experimentos de laboratorio con una prueba de campo frente a las islas Weizhou, donde integraron módulos solares de perovskita en robots submarinos.
Cómo operan las celdas fotovoltaicas en el océano
El principal desafío para producir electricidad bajo el agua es la rápida disminución de la radiación solar con la profundidad. El agua absorbe luz roja con mayor rapidez, mientras que los tonos azules y verdes penetran más. Una celda diseñada para tierra firme no rinde igual cuando se sumerge.
Para resolver ese problema, los investigadores desarrollaron celdas de perovskita de banda prohibida amplia, capaces de absorber radiación principalmente en el rango azul-naranja. Construyeron en laboratorio un sistema con filtros ópticos que reprodujo la iluminación a diferentes profundidades y determinó qué materiales aprovechaban mejor el espectro disponible bajo el agua.
Según los resultados divulgados, las celdas conservaron aproximadamente el 96% de su eficiencia inicial después de permanecer 300 días almacenadas en atmósfera de nitrógeno. Las pruebas también mostraron degradación prácticamente nula después de 1.160 horas de exposición a condiciones simuladas correspondientes a diez metros de profundidad.
Dos horas de operación submarina generaron 324 mWh
Durante la prueba de campo en las islas Weizhou, los módulos generaron 324 milivatios-hora (mWh) en dos horas de operación a diez metros bajo el nivel del mar, según el comunicado sobre la investigación. A partir del rendimiento y la estabilidad observados, el equipo estimó que el sistema podría trabajar de manera continua durante alrededor de 5,5 años, aunque esa proyección deberá comprobarse mediante ensayos prolongados.
Las aplicaciones posibles incluyen el suministro eléctrico para sensores que registran temperatura, salinidad, presión, oxígeno disuelto o contaminación del agua. También podrían alimentar cámaras, equipos de comunicación, plataformas de acuicultura y dispositivos de vigilancia de ecosistemas marinos.
Actualmente, muchos instrumentos subacuáticos dependen de baterías que deben reemplazarse o recargarse periódicamente. En lugares remotos, esas operaciones resultan costosas y exigen el traslado de embarcaciones y personal especializado. La tecnología desarrollada por la Universidad de Yunnan podría eliminar esa dependencia en aplicaciones que operan lejos de la costa.
Fuente original: https://www.perfil.com/noticias/sociedad/cientificos-crean-celdas-solares-capaces-de-generar-energia-a-10-metros-bajo-el-oceano.phtml
