Los ingeniosos paneles solares que aprovechan la humedad del aire para reducir tu factura del gas
Estos paneles aprovechan la energía solar para encender un generador de hidrógeno verde y alimentar con combustible limpio la calefacción de casa.
13 diciembre, 2022 00:42Empieza a ser habitual ver en España los tejados de las casas cubiertos con paneles solares. Una tecnología que evoluciona a gran velocidad y ayuda a reducir el alto precio de la luz en los hogares. A esta opción se suman otras tecnologías que también quieren servir para llevar energías limpias a las casas e industrias como la generación de hidrógeno verde a través de la humedad del aire y la luz solar que proponen estos nuevos paneles híbridos.
La producción de energía fotovoltaica y el hidrógeno unen fuerzas en el proyecto Solhyd para calentar las casas sin contaminar y sin que suba la factura de la luz. Los responsables de este proyecto aseguran que 20 de estos paneles pueden suministrar la bomba de calor de una casa durante todo el invierno.
Investigadores del KU Leuven han desarrollado la tecnología y la empresa Comate Engineering & Design ha creado este diseño compacto para colocar sobre los edificios, que esperan empezar a comercializar en 2023 con un precio similar al de las placas fotovoltaicas.
El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, el 75% de la materia de la Tierra. Se encuentra en el agua, el carbono y otros muchos elementos y materiales, por eso es tan abundante. Es ligero, se puede almacenar y no genera emisiones contaminantes por sí mismo, cualidades que lo convierten en el candidato perfecto para explotar una energía limpia y reducir los gases de efecto invernadero.
Sin embargo, hay una pega y se encuentra en el método de producción químico que se utiliza para extraer el hidrógeno. Según sea la fuente y el método de fabricación es posible considerarlo sostenible o no. Por ejemplo, cuando se realiza a través de la quema del carbón, se liberan gases como el monóxido de carbono, por eso en este caso se le llama hidrógeno gris. Por el contrario, el hidrógeno verde se extrae del agua y del aire, como hacen estos paneles. Solo necesitan una fuente de electricidad para funcionar, en este caso, la energía solar.
¿Cómo funcionan?
La placa fotovoltaica extrae suficiente energía de la luz solar para poner a funcionar el generador de hidrógeno. "Cuanto más sol se recibe, más hidrógeno puede producir el panel", explican en la empresa. Lo interesante es que ya existen paneles que funcionan incluso de noche, por lo que se podría estar generando hidrógeno las 24 horas del día si se unen ambos avances.
A continuación, el panel de hidrógeno captura la humedad del aire y utiliza la energía solar para separar las moléculas de agua del aire y convertirlas en hidrógeno y oxígeno. Es decir, además del hidrógeno limpio, el proceso también extrae oxígeno puro que se expulsa al exterior sin tener efectos negativos en el medioambiente.
Los paneles no tienen cables, solo una tubería por la que sale el gas de hidrógeno verde. Este puede almacenarse localmente a presiones elevadas (después de la compresión) o transportarse a través de tuberías y utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, desde calentar una casa hasta nutrir de energía una planta de fabricación o cualquier otro negocio. El hidrógeno verde es el futuro y ya se usa incluso en aviones.
Calor en las casas
Los investigadores de KU Leuven afirman que sus paneles producen 250 litros de hidrógeno por día extraídos de la humedad ambiental, con una eficiencia del 15%. Salvo en zonas desérticas, donde la humedad es muy escasa y otros proyectos trabajan en máquinas capaces de utilizar ese bajo porcentaje de humedad, estos paneles pueden usarse en la mayor parte del mundo.
El equipo estima que con 20 de estos paneles se puede suministrar electricidad y calor a una casa bien aislada con una bomba de calor durante todo el invierno. Cuando se instalan junto con un colector solar térmico y paneles solares tradicionales, los paneles de hidrógeno podrían ayudar a calentar los hogares y proporcionar electricidad durante todo el año.
"Los paneles de hidrógeno Solhyd son compatibles con la mayoría de los módulos fotovoltaicos comerciales modernos, que se conectan directamente a nuestro sistema. De esta manera, podemos beneficiarnos de los desarrollos continuos y las reducciones de costos en la industria fotovoltaica", dijo Jan Rongé, investigador de KU Leuven, a PV Magazine. El proyecto no se limita a usar su tecnología sino que la combina con las instalaciones fotovoltaicas que ya se usan en edificios.
En 2023 la compañía pretende tener listo el proceso de producción en masa para dejar de fabricar sus equipos de forma manual como han hecho con todos sus prototipos. Para 2026, esperan haber incrementado la producción a 5.000 paneles al año.
En cuanto al coste que tendrá esta tecnología cuando salga al mercado, aseguran que el precio de uno de los paneles de hidrógeno será cercano al de un panel solar fotovoltaico. De hecho, esperan que con el tiempo ese coste se reduzca para ser más accesible a cualquier familia. El dispositivo solo contiene materiales abundantes y de bajo coste, excluyendo el uso de metales preciosos, para simplificar su fabricación.