Eficiencia energética
¿Qué es un nanotubo de carbono?
El nanotubo de carbono es un material compuesto por moléculas de carbono que forman un tubo con un tamaño aproximado de un nanómetro, es decir, de la billonésima parte de un metro.
Tiene una forma geométrica perfecta, compuesta por una red de hexágonos que nos recuerdan a los paneles de abejas. Esta estructura favorece el movimiento de la energía y le confiere una alta conductividad. Asimismo, aunque tienen el grosor de 1 átomo, estos tubos tienen una resistencia enorme y una gran capacidad de auto-regeneración.
A pesar de su inapreciable tamaño, el nanotubo de carbono cuenta con increíbles posibilidades que están dando esperanza a muchos científicos en temas como la telefonía móvil, la medicina o el almacenamiento de energía.
En cuanto a esta última aplicación, los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un dispositivo que utiliza nanotubos de carbono para almacenar la misma cantidad de energía que una batería convencional.
Cómo funcionan los nanotubos para el almacenamiento de energía
La batería de nanotubos de carbono almacena la energía solar en los enlaces de su estructura molecular cuando recibe la luz del sol. Después, cuando recibe un estímulo exterior (un catalizador, un pequeño cambio de temperatura, un destello de luz, etc.) la estructura vuelve rápidamente a su forma original, liberando la energía almacenada en forma de calor.
Es capaz de recargarse en cuestión de segundos debido a su estructura en forma de red, que imita a la red molecular de una batería.
Ventajas frente a otros modos de almacenamiento
Las baterías convencionales almacenan la energía mediante reacciones químicas de oxidación-reducción. Estas baterías tienen gran capacidad de almacenamiento, pero los componentes químicos se degradan con los ciclos de carga y descarga y, generalmente, son elementos escasos y caros.
Sin embargo, las baterías de nanotubos de carbono son capaces de convertir y almacenar energía en un solo paso. Pueden auto-cargase ellas mismas y llegar a almacenar la energía indefinidamente.
Asimismo, pueden soportar cambios bruscos de temperatura, vibraciones y golpes.
Por último, las dimensiones de la batería y el espacio de almacenamiento son similares a las baterías de ion-litio.
Perspectivas de futuro
Los investigadores del MIT han estado estudiando la combinación de los nanotubos de carbono con un compuesto llamado azobenceno, mejorando el diseño. Este nuevo prototipo presenta propiedades inéditas, ya que el azobenceno proporciona una densidad de energía hasta 10 mil veces mayor que baterías con otros compuestos y es más barato y fácil de producir.
Según los científicos del MIT, las baterías de nanotubos de carbono podrían reemplazar a las baterías convencionales y, si continúan los avances, se espera que estén en el mercado dentro de 5 o 10 años.
¿Te resulta interesante el uso de la nanotecnología para almacenar energía?
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