La energía solar, es la fuente de energía de más rápido crecimiento en el mundo. Es la fuente de energía más abundante a la que la humanidad puede acceder, y los científicos e ingenieros de todo el mundo están constantemente descubriendo nuevas y mejores formas de aprovecharla. Como prueba, se estima que el 36% de la generación de energía renovable en los Estados Unidos provendrá de energía solar para 2050.

Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, 173,000 teravatios de energía solar golpean la tierra continuamente. Eso es más de 10,000 veces el uso total diario de energía del mundo.

Dato curioso: la NASA estima que tendrías que explotar 100 mil millones de toneladas de dinamita cada segundo de cada día para igualar la energía producida por el sol. No es de extrañar, entonces, por qué hay miles de ingenieros solares en todo el mundo que desean incluso una pequeña parte de esa energía.

Aquí hay algunos productos solares recientemente innovadores en los que se trabaja actualmente:

1 Pintura Solar

La pintura solar es una pintura aplicada a una superficie que capturará energía del sol y la convertirá en electricidad. La pintura solar puede parecerse a la pintura típica, pero tiene miles de millones de piezas de material sensible a la luz suspendidas, material que la transformaría en pintura que captura la energía.

La pintura solar todavía no se está utilizando porque es solo un 3-8% eficiente, lo que no es lo suficientemente eficiente como para ser comercialmente sostenible. “Eficiente” se define como el porcentaje de la energía total capturada con los rayos del sol. En comparación, un panel solar tradicional funciona con aproximadamente un 18% de eficiencia. Así que todavía hay algunos avances que la pintura solar necesita hacer antes de que sea una solución viable para la generación de electricidad. Algunos expertos creen que es probable que la pintura solar se comercialice en los próximos cinco años.

2 Ventanas Solares

Al igual que la pintura solar, los científicos e investigadores de todo el mundo están trabajando para avanzar en la innovación de ventanas solares. De hecho, un grupo de científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable ha creado ventanas solares que transforman las ventanas de un vidrio transparente a un estado teñido. Cuando se tiñe, las ventanas convierten la luz solar en electricidad.

Otros investigadores de ingeniería en Michigan State están desarrollando un “concentrador solar luminiscente transparente” que genera energía solar. Afirman que hay 5-7 mil millones de metros cuadrados de superficie de vidrio en los Estados Unidos, lo que hace que esta tecnología sea capaz de suplir el 40 por ciento de las demandas de energía en los Estados Unidos.

Las ventanas solares nunca serán tan eficientes como los paneles solares convencionales porque la ventana solar debe permanecer al menos parcialmente transparente. Pero las ventanas solares pueden producir una red bastante grande de pequeñas fuentes fotovoltaicas, y los diseñadores de ventanas solares creen que los costos que las ventanas solares ahorran en energía pagarán los dólares gastados en la instalación.

3 Coches Solares

La distancia total anual que los humanos recorren utilizando combustibles fósiles es de aproximadamente 9,5 billones de kilómetros, lo que equivale a un año luz. Se están quemando muchos combustibles fósiles, lo que hace que muchos ingenieros intenten diseñar un automóvil con energía solar para uso del consumidor.

Los desafíos para producir un automóvil totalmente solar, que tendría 0 emisiones, incluyen un rendimiento intermitente y bajo. La startup holandesa Lightyear está diseñando Lightyear One, un automóvil solar-eléctrico que ya puedes apartar y tener en tu cochera en 2021.

Pero sigue habiendo cierto debate sobre si los autos solares totalmente alimentados son realistas para uso público, pero eso no impide que los ingenieros de todo el mundo intenten construir uno. Y esta no es una nueva tendencia. De hecho, durante más de 30 años, los países han estado compitiendo en el World Solar Challenge, una carrera de 1,864 millas a través del interior de Australia. Los autos solares de la competencia generalmente alcanzan velocidades de 55-62 mph aprovechando la luz del sol del interior de Australia.

4 Caminos Solares

El futuro del transporte solar puede no ser los vehículos en sí. Hasta cierto punto, varios países, incluido Estados Unidos, han lanzado una iniciativa de camino solar. El primer camino solar en Estados Unidos debutó en Sandpoint, Idaho en 2016. Los ingenieros de ese proyecto creen que si Estados Unidos usara paneles solares para cubrir las 48,000 millas cuadradas de superficies pavimentadas en los 48 estados más bajos, produciríamos 3 veces más poder que el que usa la nación.

Incluso las carreteras transitadas pueden “ver” el cielo el 70-90 por ciento de las veces y los defensores de las carreteras solares argumentan que reducirían drásticamente o eliminarían los gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera por la producción de energía de combustibles fósiles. Y, los paneles solares utilizados en las carreteras solares también podrían diseñarse para filtrar el agua de tormenta, derretir la nieve, reemplazar los cables de alimentación por encima del suelo e iluminar el camino para advertir a los automovilistas. Los paneles solares de la carretera también podrían usarse para construir otras superficies, como caminos de entrada, senderos para caminar y estacionamientos.

5 Agua Solar (Desalinización Solar)

La desalinización del agua, que crea agua dulce a partir del agua de mar, que de otro modo es agua inutilizable, es esencialmente el proceso de hervir agua salada y capturar y condensar el vapor para eliminar la sal. Se necesita un volumen extremadamente grande de calor para hervir el agua, y aproximadamente la mitad de los gastos operativos de una instalación de desalinización se destinan directamente a sus costos de energía.

El proceso de desalinización solar utiliza vaporización solar asistida por nanopartículas en una geometría de destilación de membrana. Este proceso puede ser escalable y, si tiene éxito, puede proporcionar suficiente agua limpia para que las familias lo usen en un espacio reducido, y potencialmente para la desalinización fuera de la red en ubicaciones aisladas.

En septiembre de 2016, el Departamento de Energía de EE. UU. Anunció que esperaban “poner a disposición $ 15 millones para 7 a 10 proyectos que exploran tecnologías en etapas iniciales con la perspectiva de reducir significativamente el costo de la desalinización a través de la energía solar térmica”. Esta es una buena noticia para los ingenieros de este producto pionero que muestra tanto potencial innovador.