Células solares en spray. Fuente de la imagen: wonderfulengineering.com

A fecha de 2023, la industria solar estadounidense está atrayendo inversión privada equivalente a decenas de billones de dólares. Cuando una cantidad tan importante de dinero empieza a llegar masivamente a una industria, sabes que las innovaciones no tardarán en llegar.

¿Y qué suena más innovador que la “pintura solar”? ¿Una pintura que puede generar electricidad, pero que sigue funcionando como una pintura normal? ¿La habilidad de convertir no solo el techo, sino todo un edificio en una superficie capaz de generar energía solar? Si eso no grita innovación, entonces, no sé qué lo hace.

Hasta ahora, el elemento vital de la industria solar han sido los paneles fotovoltaicos. Los paneles solares son una tecnología probada que ahorra mucho dinero a los propietarios de viviendas. No obstante, la molestia y el gasto de una instalación en el tejado disuaden a menudo a la gente de pasarse la energía solar.

Ahora imagina un mundo en el que simplemente pudiésemos pintar nuestros techos y paredes con un tipo de pintura que genere electricidad. Aunque estamos muy lejos de que realmente se implemente esta tecnología, sigue siendo emocionante imaginárselo.

Así que, ¿qué es la pintura solar? Lo más importante que hay que saber es que no es un producto único, actualmente hay tres tecnologías diferentes denominadas “pintura solar”.

Los 3 tipos de pintura solar

La idea de usar una sustancia similar a la pintura para generar electricidad se ha debatido en la comunidad científica durante muchos años. Solo recientemente ha surgido la posibilidad de aplicarlo en el mundo real.

Hay tres innovaciones individuales que están clasificadas como pinturas solares. Vamos a explorar qué son y qué pueden significar para el futuro de la energía solar.

N.º 1 Pintura solar que genera hidrógeno

Profesores del equipo de investigación de la Universidad RMIT que han desarrollado la pintura solar que extrae hidrógeno. Fuente de la imagen: RMIT

Un equipo de investigadores del Real Instituto de Tecnología de Melbourne (RMIT) ha desarrollado una pintura solar que genera energía del vapor de agua.

Dicho de manera sencilla, la pintura absorbe la humedad del aire y utiliza la energía solar para romper las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Posteriormente, el hidrógeno puede usarse para producir energía limpia.

Así es como funciona la pintura realmente: contiene una sustancia desarrollada recientemente, el sulfuro de molibdeno sintético. Funciona absorbiendo la humedad del aire como el gel de sílice que seguramente habrás visto empaquetado en productos de consumo para mantenerlos secos.

Esta pintura solar también contiene óxido de titanio, una sustancia que ya está presente en las pinturas convencionales. El óxido de titanio ayuda a que la pintura use la energía solar para descomponer la humedad absorbida en partículas de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno puede usarse después para producir energía limpia.

El investigador principal del RMIT, el Dr. Torben Daeneke afirmó que: “su nuevo descubrimiento tiene una gran variedad de ventajas. No hace falta agua limpia o filtrada para alimentar el sistema. Cualquier lugar en el que haya vapor de agua en el aire, incluso en áreas remotas alejadas del agua, pueden producir combustible”.

Lo que hace que esta tecnología sea particularmente especial es que produce hidrógeno, una fuente limpia de combustible y almacenamiento de energía. Si alcanzan el punto en el que estén preparados para el uso comercial, esta pintura solar recolectora de hidrógeno podría ser una forma asequible y ecológica de conseguir hidrógeno para producir energía.

N.º 2 Células solares de puntos cuánticos, también conocidas como pintura fotovoltaica

Los científicos que han ayudado al NREL a conseguir un nuevo récord de eficiencia de un 13.40 % para la célula solar de punto cuántico. Fuente de la imagen: nrel.gov

Los puntos cuánticos, también conocidos como pintura fotovoltaica, han sido desarrollados en la Universidad de Toronto. Son semiconductores a nanoescala que pueden capturar la luz y convertirla en una corriente eléctrica.

La “tecnología fotovoltaica de puntos cuánticos coloidales”, para usar el término técnico completo, no es solo más barata de fabricar, sino que también es bastante más eficiente que las células solares tradicionales.

Según la autora de artículos de investigación, Susanna Thon: “Los puntos cuánticos coloidales tienen dos ventajas. Primero, son mucho más baratos, así que reducen el costo de la generación de energía medido en costo por vatio de energía. No obstante, la ventaja principal es que simplemente cambiando el tamaño del punto cuántico puedes cambiar su espectro de absorción de luz”.

Estos puntos podrían acabar siendo hasta un 11 % más eficientes que los paneles solares tradicionales. En teoría, en algún momento del futuro, podremos aplicar estos puntos cuánticos sobre nuestros tejados y otras superficies para transformar la luz del sol en electricidad.

N.º 3 Pintura solar de perovskita

El científico del NREL, David Moore, aplica una solución de perovskita sobre vidrio. Fuente de la imagen: nrel.gov

Conocida de forma alternativa como células solares en spray, este tipo de pintura solar es posible gracias a la perovskita.

Nombrada así por el mineralogista ruso Lev Perovski, el material de perovskita se obtiene de un mineral de titanato de calcio. La estructura de perovskita se descubrió por primera vez en 1839, pero no fue hasta hace 10 años que un equipo de investigadores de Japón presentó la primera aplicación de la perovskita para la producción de células solares.

Lo que hace particularmente interesantes a las células solares de perovskita es el hecho de que pueden tomar una forma líquida, lo que las convierte en la candidata ideal para la pintura solar.

De hecho, los investigadores han desarrollado una forma para aplicar las células de perovskita líquidas en spray sobre superficies, conocidas como células solares en spray. La primera célula solar en spray fue desarrollada en la Universidad de Sheffield en 2014. Una mezcla con base de perovskita fue aplicada con un spray sobre una superficie para formar una capa que recolecta la energía solar.

El futuro de la pintura solar

¿Un hombre pintando una pared o un instalador de energía solar del futuro? Fuente de la imagen: NBC news

Estas son 3 formas en las que se podría usar la pintura solar en el futuro:

• Añadiendo pintura solar a instalaciones solares existentes. La pintura solar podría ser una buena forma de mejorar las instalaciones solares existentes. La gente que ya tenga paneles solares instalados podría crear una fuente de energía adicional al pintar sus techos y paredes con pintura solar.
• Pintando vehículos con pintura solar. Con algunos ajustes, la pintura solar podría ser una gran forma de añadir la capacidad de generar energía solar a los vehículos.
• Como sistema de generación de energía solar independiente. Debido a sus niveles elevados de eficiencia y sus costos más reducidos de producción, la pintura solar de alta calidad podría ser un día la fuente principal de generación de energía para hogares y negocios.

Conclusiones finales sobre la pintura solar

Las tecnologías de pintura solar explicadas aquí tienen el poder de revolucionar por completo la industria de la energía renovable. La pintura solar de cualquier tipo podría hacer que los sistemas de energía solar sean universales por todo el mundo. Todos los techos tienen el potencial de poder ser pintados con pintura solar.

Por desgracia, es cosa del futuro, al igual que las carreteras solares y otras formas de transporte solar. Aún quedan muchos años para que haya aplicaciones comerciales de la tecnología de pintura solar.

Hasta entonces, si estás interesado en ahorrar bastante dinero en las facturas de electricidad y generar tu propia energía limpia, los paneles solares instalados en el tejado son sin duda la mejor opción. El crédito fiscal del 30 % del gobierno disponible hasta el final de 2032 hace que comprar paneles solares sea la opción más lógica.