Investigadores españoles desarrollan nanoagujas ultranegras que absorben el 99,5% de la luz solar para mejorar torres solares.
- Nanoagujas que absorben el 99,5 % de la luz solar.
- Mayor eficiencia térmica en torres solares.
- Estabilidad frente a altas temperaturas y humedad.
- Mejora respecto a nanotubos de carbono y silicio negro.
- Potencial real para plantas solares más rentables.
- Aplicación clave en energía solar concentrada (CSP).
- España, referencia mundial en esta tecnología.
Las nuevas nanoagujas ultranegras absorben el 99,5 % de la luz solar, lo que aumenta la eficiencia solar
Investigadores de la Universidad del País Vasco (EHU) han desarrollado unas nanoagujas de cobaltato de cobre ultranegras que marcan un antes y un después en el rendimiento de los materiales usados en energía solar concentrada (CSP). Estas estructuras microscópicas absorben hasta el 99,5 % de la radiación solar, acercándose al ideal teórico de absorción perfecta, mientras mantienen una resistencia térmica excepcional.
Este avance no es menor. La clave en las torres solares es captar la mayor cantidad de energía solar posible y convertirla en calor de forma eficiente. Y eso solo se logra con materiales que soporten temperaturas extremas sin degradarse y, al mismo tiempo, maximicen la absorción lumínica. Las nuevas nanoagujas cumplen con ambos requisitos.
Mucho más que negro: el nuevo estándar solar
Hasta ahora, los nanotubos de carbono eran considerados la referencia en cuanto a absorción de luz, con cifras cercanas al 99 %. Sin embargo, tienen una gran desventaja: se degradan fácilmente en ambientes húmedos o a altas temperaturas. Esto limita mucho su utilidad en plantas solares reales, donde las condiciones son exigentes y constantes.
Las nanoagujas desarrolladas por el equipo de EHU, en colaboración con la Universidad de California San Diego, no solo igualan a los nanotubos de carbono, sino que los superan cuando se les aplica un recubrimiento de óxido de zinc, alcanzando el 99,5 % de absorción. Y lo más importante: mantienen su rendimiento en condiciones hostiles.
Esto no es un detalle técnico sin consecuencias. Significa que las torres solares podrían funcionar con menores pérdidas de energía, mayor durabilidad de los componentes y, en consecuencia, una reducción significativa de los costes operativos y de mantenimiento.
Tecnología pensada para durar… y para escalar
En el corazón de una planta de energía solar concentrada hay una idea simple pero poderosa: usar espejos (heliostatos) para concentrar la luz solar en un receptor ubicado en lo alto de una torre. Ese receptor convierte la luz en calor, que a su vez se utiliza para fundir sales especiales (como la mezcla de nitrato de sodio y potasio) que almacenan energía térmica.
Esa energía puede liberarse después, incluso de noche o en días nublados. Este sistema permite desacoplar la generación solar de la disponibilidad del sol, lo cual es una de las grandes limitaciones de la energía fotovoltaica convencional.
En España, país pionero en este tipo de instalaciones, la energía solar térmica aporta alrededor del 5 % de la producción eléctrica, con instalaciones emblemáticas como Gemasolar en Sevilla, que ha operado hasta 24 horas seguidas solo con calor almacenado.
Ahora, con materiales como las nanoagujas de cobaltato de cobre, el rendimiento de estas plantas puede subir varios peldaños más. No se trata solo de eficiencia energética: se trata de hacer que estas tecnologías sean más competitivas frente a los combustibles fósiles.
Innovación desde el laboratorio hacia el desierto
El equipo del grupo de Propiedades Termofísicas de los Materiales de EHU trabaja con instrumental especializado para medir el comportamiento térmico y óptico de estos materiales a temperaturas superiores a los 800 °C. No muchos laboratorios en el mundo pueden replicar estas condiciones de forma precisa.
Mientras tanto, en EE. UU., el equipo del Dr. Renkun Chen colabora con el Departamento de Energía para evaluar la viabilidad de estas nanoagujas en futuras plantas solares. A pesar del contexto político inestable, las implicaciones técnicas están claras: una mejora del 4,5 % en la absorción solar puede tener un impacto enorme en la eficiencia global del sistema.
Potencial
La incorporación de estas nanoagujas ultranegras puede marcar un punto de inflexión en la transición energética. Estas son algunas formas reales en que podrían contribuir a un futuro más sostenible:
- Reducir la dependencia de combustibles fósiles en la generación de electricidad, especialmente en países soleados.
- Extender el uso de CSP a regiones donde antes era inviable por la falta de materiales duraderos y eficientes.
- Disminuir las emisiones indirectas de CO₂ asociadas al mantenimiento y sustitución de componentes en plantas solares.
- Bajar el coste por kilovatio-hora generado con energía solar térmica, acercándolo a niveles competitivos sin subvenciones.
- Acelerar la hibridación de tecnologías renovables, integrando CSP con fotovoltaica o almacenamiento en baterías, en redes más resilientes.
Estamos ante una mejora tecnológica concreta, probada en laboratorio, con potencial inmediato de aplicación industrial. No es una promesa futurista, es una herramienta lista para integrarse en el camino hacia una energía más limpia, estable y accesible. El tipo de innovación que el planeta necesita.
Más información: www.sciencedirect.com
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