La investigación propone una nueva forma de generar electricidad aprovechando el calor que desprenden objetos o superficies calientes —como un radiador o una tubería industrial— mediante un dispositivo denominado célula termorradiativa. A diferencia de una placa solar convencional, que absorbe luz para generar corriente, este sistema emite radiación infrarroja —calor invisible— hacia un entorno más frío y, en ese proceso, produce electricidad.

Convertir calor en electricidad

El avance central del trabajo radica en la incorporación de un fenómeno conocido como calentamiento adiabático. En términos simplificados, los portadores de carga —las partículas responsables del transporte eléctrico— entran por una zona fría del dispositivo y se calientan progresivamente al desplazarse hacia la región caliente. Este incremento energético permite que, al final del recorrido, liberen energía en forma de radiación y aumenten el voltaje generado.

Según los resultados del estudio, este diseño podría alcanzar una eficiencia máxima del 13,9% cuando la temperatura de la zona caliente se sitúa en torno a los 190 grados centígrados. Este dato abre la puerta a aprovechar fuentes de calor de baja temperatura, como motores o calor residual industrial. Además, el sistema podría operar con diferencias térmicas de apenas entre 10 y 20 grados, un rango donde otras tecnologías presentan limitaciones significativas.

El reto de producir sin sol

Fernández Sánchez sitúa el origen de esta línea de trabajo en un problema poco visible de la transición energética: la ausencia de generación cuando no hay radiación solar. “Los dispositivos fotovoltaicos no producen electricidad por la noche, y estas células están pensadas precisamente para funcionar en esos periodos”, explica.

El investigador subraya que, en sus primeras fases, la tecnología no está orientada a grandes consumos, sino a aplicaciones de baja potencia. “Es esperable que los primeros desarrollos se apliquen en situaciones que requieran poca energía”, señala, apuntando a sistemas autónomos o dispositivos electrónicos. En este sentido, añade que agencias como la NASA ya estudian este tipo de soluciones como fuente energética para sondas espaciales.

El cuello de botella: los materiales

Sobre los plazos de desarrollo, evita fijar horizontes cerrados y apunta al principal cuello de botella: los materiales. “Algunos ya existen y tienen propiedades adecuadas, pero no podemos saber aún si funcionarán en condiciones reales. Hay que seguir probando”, afirma. En consecuencia, sitúa la posible viabilidad comercial en un escenario todavía a varios años vista.

Esa limitación técnica se concreta, sobre todo, en la necesidad de encontrar emisores eficientes para la célula termorradiativa. “Ese es el principal desafío”, reconoce, aunque matiza que el resto de requisitos tecnológicos son similares a los de las células solares o los sistemas termofotovoltaicos, lo que reduce la incertidumbre en otros aspectos del desarrollo.

Pese a los retos, el potencial de la tecnología es significativo. “Permitiría aprovechar calor que hoy simplemente se pierde”, explica, en referencia a procesos industriales, motores o dispositivos electrónicos. En su opinión, no sustituirá a las grandes fuentes de generación, pero sí puede contribuir a mejorar la eficiencia energética global mediante sistemas parcialmente autoalimentados.

A diferencia de los generadores termoeléctricos convencionales, basados en el flujo directo de calor entre dos puntos, esta propuesta se fundamenta en la emisión de radiación. “Eso permite trabajar con diferencias de temperatura mucho más pequeñas”, destaca, en el entorno de los 10 a 20 grados, donde las tecnologías tradicionales pierden eficacia. Ambas, concluye, están llamadas a ser complementarias.

En síntesis, si en una célula solar los portadores de carga se enfrían al desplazarse, en este nuevo enfoque se calientan. Una inversión conceptual que, de consolidarse, podría abrir una vía inédita para convertir calor en electricidad allí donde hasta ahora apenas era aprovechable.