Luego de un tiempo bastante prolongado sin poder publicar debido a problemas con la internet, hoy reanudo la publicación de los artículos elaborados por los maestrantes del programa de Gerencia de Proyectos de Construcción de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la Universidad del Zulia. En esta oportunidad se trata del artículo elaborado por el Ing. Alexis Vega, sobre ventanas generadoras de electricidad utilizadas en la construcción.

Ventanas inteligentes termocraticas que generan electricidad.

Ing. Alexis Vega

C.I. 20.948.013

Las ventanas inteligentes, son aquellas que son transparentes cuando el ambiente interior de un espacio está oscuro o frío, pero que se oscurecen automáticamente cuando el sol resplandece; son dispositivos de ahorro de energía cada vez más populares. En un esfuerzo por mejorar esta propuesta, científicos del laboratorio Berkeley han desarrollado un material que además de ser termocromático (propiedad en la cual se cambia el color de algún objeto o sustancia debido al calor del entorno) como puede apreciarse en las gráficas No.1, simultáneamente produce electricidad.

Gráfica No. 1

Sin embargo, para poder lograr la fabricación de este dispositivo es necesario contar con perovskitas, que se muestra en la gráfica No. 2, los cuales son materiales hechos de una mezcla de elementos con una estructura cristalina particular. Los dispositivos solares fabricados a partir de ellas, son casi tan eficientes en convertir la luz solar en electricidad como los paneles solares de silicio de última generación.

Gráfica No. 2

Sobre esto, los dispositivos elaborados a base de perovskitas convierten más del 22% de la energía de la luz solar en electricidad, en comparación con el 25% de silicio. Aunque la eficiencia de estos dispositivos es un poco menor, los costos de producción son significativamente más bajos que los conseguidos con las células solares disponibles en la actualidad, lo que le otorga a este enfoque un interés excepcional.

Los investigadores han descubierto un material que actúa como un semiconductor solar estable que puede alternar entre tonos transparentes y opacos con ligeros cambios en la temperatura o en los niveles de humedad, como se aprecia en las gráficas No. 3 y 4. El material fue descubierto fortuitamente, ya que los investigadores trabajaban tratando de mejorar la estabilidad del material de perovskita metilamonio, reemplazando el metilamonio con cesio, obteniendo como resultado el promisorio material.

Gráfica No. 3

En referencia a los resultados de su investigación, el autor principal Peidong Yang, profesor en los departamentos de Química y Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Berkeley, comenta: “Esta clase de perovskíta de haluro inorgánico tiene una increíble química de transición de fase. En esencia, puede cambiar de una estructura cristalina a otra opaca cuando cambiamos ligeramente la temperatura o introducimos un poco de vapor de agua”.

Gráfica No. 4

Por otra parte, el material se activa para cambiar de transparente a opaco con la aplicación de calor. En experimentos de laboratorio, la temperatura requerida era de alrededor de 100 grados centigrados, pero los científicos indican que están trabajando para bajar este umbral a 60 grados centigrados. La transición inversa se logra al agregar humedad al material.

A propósito, los creadores del material resaltan que la célula solar muestra un rendimiento totalmente reversible y una excelente estabilidad durante ciclos de transición de fase repetidos, sin presentar ningún desvanecimiento de color o degradación del rendimiento electrónico, y señalan que con un dispositivo como este, un edificio o un automóvil puede recolectar energía solar a través del uso de ventanas fotovoltaicas inteligentes.

Referencias Bibliográficas.

•  Solanovus (14 feb 2018).  http://www.solarnovus.com/development-of-a-thermochromic-solar-window_N11390.html
• Geniolandia. https://www.geniolandia.com/13174617/que-es- la-tinta-termocromatica
• Mercury News (14 Feb 2018). https://www.mercurynews.com/2018/02/14/electricity-generating-tinted-windows-reveal-a-sustainable-future/
• Nano tech. http://nanotechweb.org/cws/article/tech/70948
• Tek Crispy (23 Ene 2018). https://www.tekcrispy.com/2018/01/23/ventanas-inteligentes-termocromaticas-generan-electricidad/