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El MIT desarrolla un material transparente para extraer más calor de la luz solar

Al permitir el paso de la luz pero impedir que el calor se escape, podría usarse la calefacción del hogar, así como para aplicaciones industriales que requieren más de 200 grados de temperatura

05 JUL. 2019
5 minutos
Los investigadores del MIT crean este nuevo material aislante.

Investigadores del MIT han desarrollo un nuevo material transparente y ligero capaz de capturar, de forma pasiva, el calor de la luz de sol y así conseguir temperaturas mucho más altas que las logradas hasta ahora. Se trata de un aerogel, con estructura de sílice, que permite el paso fácil de la luz solar, pero al mismo tiempo impide que el calor se escape. Esta es una de las claves: mantener el interior caliente, mientras el exterior permanece frío.

Hasta ahora, explica Evelyn Wang, profesora y jefa del departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, la forma de lograr esto era utilizar un vacío entre una capa de vidrio y un material oscuro que absorbe el calor. Sin embargo, este método es costoso de instalar y mantener, por lo que se ha trabajado por desarrollar “un sistema pasivo y menos costoso para capturar el calor solar a unos niveles de temperatura más altos, que son los que se necesitan para la calefacción, el procesamiento de alimentos o muchos procesos industriales”.

Por el momento, en las pruebas realizadas se ha logrado generar la temperatura suficiente para la calefacción del hogar o para procesos industriales que requieren más de 200 grados. En concreto, se consiguió alcanzar una temperatura de 220 grados cuando el exterior estaba por debajo de los cero grados. Estos experimentos se han realizado en un tejado del campus del MIT.

El desarrollo de un aerogel no es nuevo. Es un tipo de material espumoso hecho de partículas de sílice, que se ha utilizado durante años como material aislante altamente eficiente y ligero, pero en general han tenido una transparencia limitada a la luz, con un nivel de transmisión de alrededor del 70%.

Este equipo de investigación ha dado una vuelta de tuerca y ha creado una forma de hacer aerogeles que son “lo suficientemente transparentes para que funcionen para la capturar el calor solar”, explica Wang. El resultado es un aerogel que deja pasar más del 95% de la luz solar entrante, pero al mismo tiempo mantiene altas propiedades aislantes.

¿Cómo lo han conseguido? Mezclando las proporciones “precisas” de los diferentes materiales para crear este particular aerogel: un catalizador con granos de un compuesto que contiene sílice en una solución líquida para formar una especie de gel y luego secarlo para extraer todo el líquido, dejando una matriz que es en su mayor parte aire, pero que retiene la fuerza de la mezcla original. Esta mezcla se seca mucho más rápido que la de los aerogeles convencionales y produce un gel con espacios porosos más pequeños entre sus granos, que, por lo tanto, dispersaba mucho menos la luz.

La función básica de esta capa de aerogel es como el efecto que se consigue en un invernadero. “El material que utilizamos para aumentar la temperatura actúa como lo hace la atmósfera de la Tierra para proporcionar aislamiento, pero este es un ejemplo extremo de ello”, puntualiza Lin Zhao, uno de los estudiantes graduado del MIT que han participado en este proyecto.

Proyecto Los hallazgos se describen en la revista ACS Nano , en un artículo de Lin Zhao, un estudiante graduado del MIT; Evelyn Wang, profesora y jefa del Departamento de Ingeniería Mecánica; Gang Chen, el profesor Carl Richard Soderberg en Ingeniería de Energía; y otros cinco investigadores. Además, el equipo de investigación incluyó al científico investigador Bikram Bhatia, al postdoctorado Sungwoo Yang, a la estudiante graduada Elise Strobach, al profesor Lee Weinstein y al posdoctoral Thomas Cooper.