Soluciones inspiradas en perovskita sin plomo ya están demostrando una efectividad similar a otras tecnologías existentes en el mercado para alimentar energéticamente a teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos móviles. Así lo demuestra una investigación realizada por especialistas del Imperial College de Londres, la Universidad de Soochow en China y la Universidad de Cambridge. De acuerdo a una nota de prensa, la alternativa ecológica recoge la energía de la luz ambiental, concretamente de bombillas, lámparas y otros artefactos que se usan en interiores.
Se sabe que una de las pocas limitaciones que presentan los avanzados dispositivos móviles de los que disfrutamos en la actualidad es su alimentación energética: las baterías se descargan rápidamente y no son una alternativa sostenible. Ahora, nuevas tecnologías ecológicas que logran captar la energía que emiten las lámparas y otros artefactos que se usan en espacios interiores prometen revolucionar el mundo de los dispositivos inteligentes.
El concepto es similar al que se utiliza en los paneles solares fotovoltaicos, que recolectan la energía de la luz solar. Sin embargo, las diferencias en las fuentes emisoras de luz hacen que este tipo de paneles no sean efectivos para recolectar la luz ambiental en interiores. De esta manera, los expertos a cargo de la investigación publicada en Advanced Energy Materials tuvieron que buscar otra alternativa que garantice efectividad y sostenibilidad ambiental.
Inmediatamente pensaron en materiales inspirados en perovskita, un mineral que ya se está utilizando en una nueva generación de paneles solares, porque resulta más eficiente y económico que las variedades tradicionales a base de silicio. Sin embargo, como las perovskitas contienen sustancias tóxicas derivadas del plomo, su uso se volvía imposible para recolectar la energía proporcionada por la luz ambiental en interiores. Además, la idea era utilizar una opción sostenible que superara el esquema de las baterías para móviles, que contienen elementos nocivos para el ambiente luego de su descarte.
El nuevo enfoque
¿Cómo solucionó el equipo de investigadores este inconveniente? Siguió investigando alternativas basadas en perovskita, pero en este caso sin el uso de plomo. Hallaron en cambio que tecnologías que se basan en elementos más seguros como el bismuto y el antimonio podían ser una salida al problema: no eran efectivas en los paneles solares, pero sí para recolectar la luz ambiental interior. Es más: demostraron una eficiencia en pruebas a un nivel similar al de otras tecnologías que ya se están comercializando.
En función de los resultados informados por el equipo de investigadores, los niveles de rendimiento ya son suficientes para que los dispositivos que usan perovskita sin plomo a una escala milimétrica sean capaces de alimentar circuitos de transistores de película delgada. Además, los análisis de pérdida óptica y dependientes de la intensidad evidencian que es posible mejorar la eficiencia de esta tecnología en el futuro.
De acuerdo al profesor Vincenzo Pecunia, uno de los responsables de la investigación, el trabajo del grupo internacional de especialistas "abre una dirección completamente nueva en la búsqueda de materiales ecológicos y fáciles de fabricar para alimentar de manera sostenible nuestros dispositivos inteligentes", indicó.
Y al mismo tiempo agregó que "junto a su naturaleza ecológica, estos materiales podrían potencialmente procesarse en sustratos no convencionales como plásticos y telas, que son incompatibles con las tecnologías convencionales, ampliando su rango de uso y aplicaciones", concluyó.
De esta manera, los investigadores estiman que en un corto tiempo los materiales inspirados en perovskita sin plomo podrán utilizarse en artefactos capaces de alimentar sin batería todo tipo de dispositivos portátiles, como así también equipos para monitoreo de atención médica o aplicaciones orientadas a hogares y ciudades inteligentes.
Referencia
Lead?Free Perovskite?Inspired Absorbers for Indoor Photovoltaics. Yueheng Peng, Tahmida N. Huq, Jianjun Mei, Luis Portilla, Robert A. Jagt, Luigi G. Occhipinti, Judith L. MacManus?Driscoll, Robert L. Z. Hoye and Vincenzo Pecunia. Advanced Energy Materials (2020).DOI:https://doi.org/10.1002/aenm.202002761
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