La respuesta a la necesidad de proteger las células solares de manera sostenible podría venir … de la cocina. Un grupo de investigadores finlandeses y holandeses ha creado un innovador filtro UV e biodegradablehecho con Nanocellulosa tratada con extracto de cáscara de cebolla rojacapaz de ofrecer rendimiento Materiales plásticos más altos que las convencionales.
El estudio fue realizado porUniversidad de Turku En colaboración con elUniversidad de Aalto (siempre en Finlandia) y el Universidad de Wageningen en los Países Bajos. Los resultados fueron publicados en la revista científica ACS aplicó materiales ópticosy son parte del proyecto Biochofinanciado por Consejo de Investigación de Finlandia.
El filtro de cebolla roja bloquea casi el 100% de los rayos UV
Hoy las células solares están protegidas por películas de plástico como la PET (polietileno terefteftolato) o el PVF (fluoruro polivinile)materiales derivados del petróleo que contribuyen a la contaminación ambiental. Pero la urgencia de desarrollar alternativas con bajo impacto ha empujado a la ciencia a explorar materiales Biológico. Aquí es donde el nanocelulosaun material derivado de la celulosa vegetal reducida a una escala nanométrica, ligera, resistente y versátil.
En el estudio, los investigadores compararon cuatro tipos de películas de nanocelulosa tratadas con diferentes compuestos naturales: extracto de cebolla roja, lignina Y iones de hierro. El resultado? La película enriquecida con cáscara de cebolla roja mostró una sorprendente capacidad de Bloquear hasta el 99.9% de la radiación UV Hasta 400 nanómetros. Ningún otro material probado, incluida la mascota de referencia, ha alcanzado tal nivel de protección, como se explica por Rustm nizamovEstudiante de doctorado y autor del estudio de la Universidad de Turku:
Estas películas ofrecen una barrera UV ecológica y extremadamente eficiente, y podrían reemplazar los materiales plásticos en sistemas que requieren transparencia y durabilidad.
Alta transparencia y degradación cero
La gran ventaja del nuevo material no es solo la protección UV. Hacerlo muy especial es su transparenciauna característica fundamental para las células solares, que necesitan absorber la luz visible para generar energía.
Muchos materiales naturales efectivos contra los rayos UV, como Lignina, presentes un color oscuro que dificulta el paso de la luzreduciendo la eficiencia de las células. La película de cebolla roja, por otro lado, ha mantenido Más del 80% de la transparencia en la región del infrarrojo cercano (650-1100 nm). Y sobre todo, se resistió A 1,000 horas de exposición de luz artificialigual a aproximadamente Un año de sol en Europa centralsin perder sus propiedades.
Durante la prueba, los investigadores monitorearon cualquier variación en películas con fotografías digitales de alta resolución. Solo uno con la cebolla roja no mostró signos de degradaciónmientras que los otros, en particular el que tiene iones de hierro, se han sometido a uno Pérdida notable de transparencia y capacidad de filtro.
La película de cebolla roja ha sido probada en células solares sensibilizadas con tinteuna tecnología particularmente expuesta al daño de UV. Sin embargo, su potencial también se extiende a otros tipos de paneles fotovoltaicos, como Celle Perovskite y esos orgánicoasí como en aplicaciones como sensores biodegradables, dispositivos portátiles Y Embalaje inteligentecomo señaló Kati MyttunenProfesor de Ingeniería de Materiales y Jefe del Grupo de Investigación SEMS en la Universidad de Turku:
Nuestro objetivo es desarrollar materiales electrónicos electrónicos y orgánicos biodegradables, para ser utilizado también en contextos completamente nuevos, como el empaque de alimentos con sensores integrados. La industria forestal finlandesa se ve con gran interés en estas soluciones, que agregan valor a los productos naturales.
Un ejemplo virtuoso de economía circulardonde incluso la cáscara de una cebolla puede convertirse en un componente de alta tecnologíaayudando a hacer que la energía solar sea más limpia y respetuosa con el medio ambiente.