I + D    Nanotecnología

Esta pintura convierte las ventanas de casa en pequeñas centrales eléctricas

El investigador del ITMA Amador Menéndez usa nanomateriales orgánicos sin impacto medioambiental

25 SEP. 2018
5 minutos
Concentradores solares luminiscentes. / Innovadores

El 40% del consumo total de energía en Europa viene de los edificios. La última directiva aprobada por el Parlamento Europeo (2010/31/EC) obliga a que todas las nuevas construcciones sean de consumo de energía casi nulo a partir del 31 de diciembre de 2020. Las tecnologías limpias se postulan como las principales redentoras, pero primero tienen que reinventarse para adaptarse al entorno urbano.

La fotovoltaica, por ejemplo, se vuelve transparente para entrar en la ciudad por la puerta grande. En este caso más bien, por la ventana. Amador Menéndez Velázquez, investigador del Instituto Tecnológico de Materiales de Asturias (ITMA), investiga el desarrollo de una pintura, basada en nanomateriales orgánicos, que convierte el cristal de casa en una pequeña central eléctrica.

Este avance, ganador del Premio Nacional de Arquitectura Avanzada en la categoría de innovación, es el resultado de un trabajo que arrancó hace nueve años en el MIT. Una investigación que Menéndez ha continuado en Asturias. En el ITMA, ha conseguido refinar esta tecnología que permite crear ventanas fotoeléctricas, o lo que es lo mismo, ventanas que transforman la luz del sol en electricidad.

El sistema, a diferencia de los paneles fotovoltaicos tradicionales, admite una integración arquitectónica directa. “Las celdas de silicio convencionales son opacas, no se pueden ponen en una ventana porque no dejarían pasar la luz”, señala el ‘padre’ del invento a INNOVADORES. Pero su tecnología permitirá que “cualquier ventana o vidrio estructural pueda ser un elemento activo en la generación de energía limpia”.

La clave de su trabajo reside en un concentrador solar luminiscente. “Funciona igual que una lupa, canalizando y concentrando los rayos de sol”, explica. “Se trata de vidrios o plásticos dopados con especies luminiscentes que atrapan la radiación solar incidente y la reenvían a los bordes, donde celdas solares la convierten en electricidad”, continúa. De esta forma, al reducir el tamaño de las celdas solares, que no ocupan toda la superficie sino solo los bordes del vidrio, se abaratan costes.

El investigador del ITMA Amador Menéndez, 'padre' del invento.

Otra ventaja diferencial de la propuesta de Menéndez es su eficiencia. Las celdas de silicio convencionales sólo capturan una pequeña fracción del espectro electromagnético. Pero con su tecnología se puede “seleccionar una combinación de diferentes tintes, cada uno de los cuales captura una zona específica de longitudes de onda”. Así consigue aprovechar una mayor fracción del espectro solar para generar la máxima electricidad posible.

El sistema también es capaz de funcionar en días nublados porque puede captar la radiación bajo diferentes ángulos. “A diferencia de las celdas solares o concentradores solares convencionales basados en espejos, los concentradores solares captan tanto radiación directa como difusa”, indica. De esta forma se garantiza su funcionamiento óptimo también en días nublados.

Como especies luminiscentes, se utilizan nanomateriales orgánicos (basados en el carbono), que son sostenibles y de bajo coste. “Se prescinde así de componentes tóxicos como el cadmio u otro tipo de tierras raras, extremadamente caras y poco ecológicas para funcionar”.

La tecnología, que ya ha demostrado su funcionamiento en ventanas de 30x30 centímetros, ya ha despertado el interés de varias empresas del sector. La idea ahora es trabajar con ellas en su escalado con el fin de llevarla al mercado.