La tecnología de almacenamiento molecular de la energía solar térmica (MOST por sus siglas en inglés) se basa en un tipo de molécula especialmente diseñada para recoger la luz del sol y un sistema con capacidades únicas para capturar y almacenar esta energía.

El Grupo de Investigación de Fotoquímica Orgánica de la Universidad de La Rioja (UR) participa en un proyecto europeo para el desarrollo de prototipos de tecnología MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage System) capaces de almacenar energía solar durante un máximo de 18 años, transportada sin pérdidas y liberarla en forma de calor donde y cuando se quiera.

Este proyecto -liderado por la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) y dotado con 4,3 millones de euros- pretende desarrollar prototipos MOST para aplicaciones reales a gran escala, como el sistema de calefacción en edificios residenciales. La principal contribución al proyecto de los investigadores de la Universidad de La Rioja será “el estudio de la liberación controlada de energía -explica Diego Sampedro, profesor titular de Química Orgánica-.

Un paso clave para poder aplicar esta tecnología es que la energía almacenada pueda ser liberada de forma controlada, es decir, que podamos usar esa energía exactamente en el momento y lugar precisos”. Es una línea de investigación en la que el Grupo de Fotoquímica Orgánica de la UR trabaja desde hace más de cinco años, y que ha generado interesantes resultados en forma de artículos científicos, comunicaciones a congresos y tesis doctorales, entre ellas, la de Raúl Losantos, defendida en la Universidad de La Rioja en 2019.

Moléculas que captan luz

La clave de la tecnología MOST está en una serie de moléculas diseñadas para transformarse, cuando reciben luz, en un isómero – una molécula formada por los mismos átomos, pero dispuestos de una manera diferente – rico en energía. Este isómero es capaz de almacenar la energía hasta un máximo de 18 años y puede ser transportado sin pérdidas.

Cuando se quiere emplear, un catalizador especialmente diseñado libera la energía en forma de calor, al tiempo que devuelve la molécula a su forma original, por lo que puede ser reutilizada en el sistema de calefacción, sin ningún tipo de emisión ni generación de productos de desecho. Almacenar de forma eficiente la energía del sol y poder liberarla después según nuestras necesidades es uno de los principales retos para el uso de esta fuente renovable.

Los investigadores han demostrado el potencial del sistema MOST para solucionar este desafío y convertirse en una herramienta vital en la transición a energías libres de combustibles fósiles. Los resultados obtenidos en laboratorio no dejan lugar a dudas, pero es preciso ampliar la investigación para su uso en aplicaciones reales a mayor escala.

“El objetivo de este proyecto es desarrollar prototipos de tecnología MOST para verificar el potencial de producción a gran escala y mejorar la funcionalidad del sistema”, afirma su coordinador, Kasper Moth-Poulsen, de la Universidad Tecnológica de Chalmers. “Un aspecto muy emocionante del proyecto es que estamos combinando una excelente investigación interdisciplinaria en el diseño de moléculas con el conocimiento en tecnología híbrida para la captura de energía, liberación de calor y diseño de edificios de baja energía”, afirma Kasper Moth-Poulsen.

La Unión Europea ha concedido una ayuda de 4,3 millones de euros para este proyecto, en el que van a colaborar durante los próximos tres años y medio la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), la Universidad de Copenhague (Dinamarca), el Fraunhofer-Gesellschaft de Múnich (Alemania), el centro de investigación ZAE Bayern (Alemania), la empresa Johnson Matthey (Reino Unido) y Grupo de Investigación ‘Fotoquímica Orgánica’ de la Universidad de La Rioja (UR).

Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención nº 951801.