Madrid, 8 jul (EFE).- Ventanas que generan energía con la luz solar, invernaderos que producen electricidad mientras cultivan alimentos… Más allá de la tecnología solar a base de silicio, un material eficaz pero con limitaciones de uso, una nueva vía se abre camino: la fotovoltaica molecular.
Una nueva vía flexible, ligera y «promete llegar donde la más convencional no ha podido», explica a Efe Tomás Torres, Premio Nacional de Química Enrique Moles 2024.
A pequeña escala la tecnología solar molecular «con soluciones eficientes y adaptadas» puede llegar a transformar la electrónica, la arquitectura o la agricultura, explica en una entrevista con Efe el prestigioso científico, a quien la semana pasada el rey Felipe entregó uno de los Premios Nacionales de Investigación 2024, en la categoría de Ciencia y Tecnología Químicas.
«El ejemplo de los invernaderos es especialmente revelador». Hoy en día, cuando el sol calienta en exceso, “se abren las ventanas” para evitar el sobrecalentamiento, perdiendo energía y recursos.
«Si recubres las paredes del invernadero con estas películas orgánicas, consigues reducir la temperatura, generar electricidad y mantener la luz suficiente para los cultivos”, dice Torres.
La energía solar convencional se sustenta en el silicio, un material muy eficaz, pero al mismo tiempo con características que complican la versatilidad de usos en determinadas superficies; es rígido, pesado, oscuro.
Por el contrario, la fotovoltaica molecular, aún en desarrollo y todavía con muchos desafíos pendientes, se basa en materiales principalmente orgánicos.
Estos permiten «dispositivos flexibles, ligeros e incluso transparentes”, lo que abre nuevas posibilidades, explica el catedrático emérito de Química Orgánica en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) e Investigador senior de IMDEA Nanociencia, en Madrid.
La tecnología solar molecular basada en materiales orgánicos y perosvkitas “no está pensada en principio para producir electricidad a gran escala. Es frágil, menos duradera, y en algunos casos aún contiene plomo o es sensible a la humedad y al calor”, advierte el prolífico investigador, con más de 650 publicaciones y medio centenar de patentes que además es «honoris causa» por las universidades de Ivanovo (Rusia) y la Miguel Hernández (Elche).
Entre sus reconocimientos anteriores destaca además el haber sido galardonado con la Medalla de Oro de la Real Sociedad Española de Química (2013), el Premio Miguel Catalán de la Comunidad de Madrid (2017) y el premio alemán Alexander von Humboldt – JC Mutis en 2023.
¿En qué consiste la fotovoltaica molecular?
La fotovoltaica molecular es una forma de aprovechar la luz del sol para generar electricidad usando materiales orgánicos, es decir, basados en carbono, según explica Torres.
Existen ya múltiples familias de células solares orgánicas, y órgano-inorganicas, como las poliméricas, las sensibilizadas por colorante (DSSC) o las de perovskita (PSSC), que están empezando a aparecer en productos comerciales como ropa tecnológica o ventanas inteligentes.
Torres investiga desde hace décadas sobre distintas técnicas moleculares de captación de la luz solar y transformación en electricidad; entre sus líneas de trabajo está además la de intentar imitar la fotosíntesis artificial, la capacidad de las plantas para transformar luz solar en energía y materia.
La clorofila tiene una estructura basada en una porfirina, una molécula macrocíclica orgánica con un potencial inmenso. «Imitarla puede abrir grandes caminos a nivel energético», apunta Torres.
El catedrático admite que está muy agradecido con el nuevo galardón; es un reconocimiento a un trabajo de muchos años, y sobre todo porque todos los logros han sido consecuencia de un trabajo en equipo con colaboradores muy cercanos.
La interacción con otros grupos de investigación multidisciplinares, españoles y extranjeros, ha sido asimismo fundamental. “Nada de esto lo consigue uno solo”, asegura.
El contexto energético mundial
La emergencia climática, los apagones recientes o la saturación de las redes eléctricas en algunos países plantean un contexto mundial que no hace sino poner en evidencia la necesidad urgente de diversificar las fuentes de energía, según el científico.
«El sol es la mayor fuente de energía que tenemos. No se puede desperdiciar. La tecnología permite aprovecharlo de forma distribuida, integrada y limpia”, asegura el científico.
Los paneles solares de silicio ya se cuentan por millones en tejados, huertas solares y polígonos industriales. Lo que distingue a la nueva generación solar a partir de la fotovoltaica molecular no es solo su base química, sino su versatilidad y ligereza, según el experto.
«Los materiales moleculares pueden aplicarse como películas tan finas como el film transparente de cocina. Se pueden adaptar a cualquier superficie», detalla Torres.
Ello permite fabricar ventanas que generan energía al tiempo que dejan pasar la luz, dispositivos inteligentes que se recargan con la luz ambiental o invernaderos que aprovechan el sol no solo para el cultivo de las plantas sino para alimentar a nivel energético al mismo tiempo el funcionamiento de la instalación.
Torres no se imagina un futuro sin silicio al menos por ahora. “Cada tecnología tendrá su nicho. El silicio seguirá siendo clave para grandes instalaciones, «pero en dispositivos móviles, ropa inteligente o entornos urbanos complejos, lo molecular es lo que tiene todo el sentido”, destaca.
