Que el “sol” es la gran reserva de energía para la humanidad, lo sabemos todos. Aunque algunos defiendan el petróleo por interés.  Pero la forma de aprovechar la energía que nos brinda cada día, es diferente según con quien hablemos. Hay quien no explicara las bondades de las placas solares térmicas, otros nos hablaran de la termosolar, una gran mayoría nos explicará lo buenas que son las placas solares fotovoltaicas; pero ¿y que hay de aprovechar la energía solar con la pintura que recubre nuestras casas, nuestros coches, las carreteras?

Marcos Carbonell. Redactor de la compañía Hogarsense

Origen,  evolución y desarrollo

El “solar paint” o pintura solar es una pintura que, además de dar color y protección a las superficies (paredes, puertas, pavimentos, etc.), tiene la capacidad de reaccionar a la luz del sol para producir energía limpia y sostenible. Existen dos tipos de estas pinturas, una que produce electricidad y que se estudió y desarrolló ya hace una década; y una nueva versión que reacciona con el vapor de agua presente en el aire, gracias a la acción de los rayos de sol, y es capaz de generar hidrógeno. Ambas pinturas solares son muy interesantes para aprovechar recursos naturales y generar energía limpia e inagotable. Pero ¿puedo comprarlas en las tiendas? Te lo explicamos todo a continuación.

Diferentes universidades y organismos no dejan de investigar en todos los sentidos, y uno de ellos es crear una pintura, que además de proteger un objeto, y embellecerlo con color, pueda ser una fuente de energía aprovechable. En este sentido hay dos formas de aprovechar la pintura que recubre la gran mayoría de los objetos que nos rodean. Y que han derivado en dos investigaciones diferentes.

Por un lado, investigadores de la Universidad de Notre Dame, en Indiana, Estados Unidos, publicaron a finales del año 2011 un articulo titulado “Sun-Believable Solar Paint: “A Transformative One-Step Approach for Designing Nanocrystalline Solar Cells“, en el que detallaban sus investigaciones, y las propiedades de esta pintura para la producción de electricidad, como lo hacen las placas solares fotovoltaicas.

Para su desarrollo, se basaron en una pasta sin aglomerante que consiste en nanopartículas semiconductoras CdS, CdSe y TiO2, y se aplicó a una superficie del vidrio conductor y se recoció a 473 K. El comportamiento de la fotoconversión de estos electrodos de película semiconductora se evaluó en una célula fotoelectroquímica compuesta por un contraelectrodo de grafeno-Cu2S y una pareja redox sulfuro/polisulfuro.

Al realizar la comprobación, se obtuvieron voltajes en circuito abierto de hasta 600 mV y una corriente de cortocircuito de 3,1 mA/cm2 con los electrodos CdS/TiO2 – CdSe/TiO2. Además, se obtuvo una eficiencia de conversión de energía que excedía del 1%, para las células solares construidas utilizando el enfoque simple de pincel convencional en condiciones ambientales.

Este tipo de pintura ya ha evolucionado hasta la forma comercial, siendo producida por varias empresas como SolarPaint Ltd. Empresa ubicada en Israel y que a partir del estudio inicial de la universidad de Notre Dame, ha desarrollado y patentado la “Solar Paint” y la comercializa desde el pasado año 2018. Aunque no tenemos constancia que este disponible en España, y como se realza la conexión para recoger la electricidad generada.

Por otro lado, una investigación del Instituto Real de Tecnología de Melbourne (RMIT), que ha desarrollado una pintura solar que tiene la capacidad de absorber vapor de agua para producir hidrógeno. Es una auténtica revolución en el campo de los materiales sostenibles. Una fuente de energía limpia en la pared de tu casa. De hecho, el hidrógeno se considera una de las fuentes de energía limpias del futuro. Este estudio es solo una fase primigenia de esta nueva pintura solar, y todavía queda por investigar y por conseguir aprovechar el hidrógeno que es capaz de generar, por lo que hasta dentro de varios años no tendremos mejores noticias.

 ¿Cómo funciona?

▪ Solar paint o pintura solar fotovoltaica.

Consiste en utilizar una pintura que logra generar energía eléctrica al entrar en contacto con la radiación del sol. Una vez que se genera, se transfiere a la batería de un automóvil. Gracias a un material llamado “perovskita”, al echar esta pintura en spray, cualquier superficie se convierte en un panel solar. Se compone principalmente de titanato de calcio y resulta más barato que el silicio para los paneles. Y estos podrían ser de un espesor mucho menor que los tradicionales.

Se basa en los avances recientes en la investigación de nanocristales de semiconductores. Ahora se ha desarrollado una pintura solar de una capa para el diseño de células solares de puntos cuánticos. Si bien se requieren mejoras adicionales para desarrollar estrategias para áreas grandes, todos los dispositivos de estado sólido, este esfuerzo inicial para preparar pintura solar ofrece las ventajas de un diseño simple y células solares de próxima generación económicamente viables. Esta energía alternativa es adecuada para aquellas superficies que no son planas y en las que no pueden colocarse los paneles comunes de la calefacción solar activa. Sería el caso de los automóviles o los dispositivos móviles en general.

▪ Generación de hidrógeno

Pasando a la pintura solar de hidrógeno o Solar Paint -H2. Su funcionamiento es simple. Sólo hay que aplicar una capa de pintura sobre un tejado, puerta o pared exterior, utilizando un rodillo o brocha. Y eso es todo, ya que lo único que hace falta para que el sistema funcione es luz solar y vapor de agua en el ambiente. Se trata de un material que permite disfrutar de las numerosas ventajas que ofrece la energía solar. Y esto sin necesidad de instalar paneles fotovoltaicos.

Técnicamente, su funcionamiento se basa en la captación del vapor de agua presente en el aire y condensarlo. Luego, gracias al óxido de titanio, la pintura funciona como semiconductor para la electrolisis por fotocatálisis del agua captada. Es decir, favorece su descomposición en moléculas de oxígeno e hidrógeno. Hidrógeno que puede recolectarse para su uso como combustible en celdas electro-químicas o en motores.