15/04/2011 - Energía solar sin celdas solares

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Stephen Rand, un científico de la Universidad de Michigan, ha descubierto que cuando la luz viaja a través de un material aislante es capaz de generar un efecto magnético millones de veces más intenso de lo previsto. Este fenómeno podría servir para desarrollar un tipo de generador solar diferente a las clásicas celdas solares de semiconductores. Según Rand, se trata de un efecto lo suficientemente extraño como para haber pasado desapercibido durante más de 100 años. La universidad, previendo su potencial como generador de energía limpia, ya ha solicitado la correspondiente patente.

Lo que conocemos como “luz” es en realidad radiación electromagnética de una frecuencia particular, que puede ser percibida por el ojo humano. En general olvidamos que un campo de luz, por su propia naturaleza electromagnética, puede generar efectos magnéticos. Sin embargo, hasta ahora se suponía que los efectos magnéticos de la luz eran lo suficientemente débiles como para ser de alguna utilidad, y la comunidad científica se concentraba generalmente en aprovechar sus características eléctricas. Un colector de energía solar, como las clásicas celdas solares que vemos a diario, se construye a partir de un material semiconductor en el que la luz solar incidente genera una diferencia de potencial. Pero parece que esa no es la única forma de obtener energía de un haz luminoso.

Un descubrimiento, hecho por un grupo de investigadores de la Universidad de Michigan liderado por Stephen Rand, podría reducir sustancialmente los costos de producción de la energía solar en los próximos años. El equipo de Rand descubrió que los efectos magnéticos de la luz pueden ser hasta 100 millones de veces más intensos de los que se había previsto, lo que “podría conducir al desarrollo de un nuevo tipo de célula solar que no requiera de semiconductores”. Si estos especialistas están en lo cierto, se podría construir una suerte de "batería óptica" completamente diferente a las celdas solares actuales. Según Rand, “en las celdas solares convencionales, la luz penetra en el material, es absorbida y genera calor. En una batería óptica no existiría el problema del calor. En lugar de ser absorbida, la energía de la luz sería almacenada en el momento magnético, proporcionando una fuente de energía capacitiva.” No deberíamos sorprendernos si todo esto nos suena a chino, ya que se trata de un efecto lo suficientemente extraño como para haber pasado desapercibido durante 100 años.

Stephen Rand se desempeña como profesor de los departamentos de Ingeniería Eléctrica, Ciencias de Computadoras y Física de la Universidad de Michigan. Explica que probablemente nada de esto se descubrió antes porque, al mirar las ecuaciones de movimiento relacionadas, este efecto no es evidente. El trabajo de su equipo ha sido publicado en el Journal of Applied Physics, donde puede leerse que para crear una batería de este tipo se necesita que la luz penetre por un material que sea un mal conductor eléctrico, como el vidrio, y enfocarse con una intensidad cercana a los 10 millones de watts por centímetro cuadrado. Los primeros experimentos se están efectuando con haces de luz láser, pero pronto se efectuarán ensayos utilizando luz solar. Dado el potencial que tiene este efecto magnético de la luz para construir algún tipo de generador comercialmente viable, la Universidad de Michigan ya ha tramitado las patentes correspondientes.

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