China genera electricidad con paneles solares a 10 metros bajo el mar: podrían alimentar sensores submarinos durante más de 5 años

Investigadores de la Universidad de Yunnan confirmaron que las células solares sumergidas a 10 metros de profundidad en el mar de China Meridional generan electricidad eficiente. La investigación, difundida el 11 de septiembre en Joule, habilita un canal estratégico para abastecer energía a sensores, cámaras y sistemas de comunicación submarinos distantes de la costa.

El hallazgo vislumbra una operatividad superior a un quinquenio. "Esa duración corresponde a una estimación obtenida mediante ensayos acelerados de laboratorio, no a un funcionamiento comprobado durante ese tiempo en el océano", aclararon los autores al proyectar unos cinco años y medio de rendimiento bajo condiciones térmicas y lumínicas específicas.

¿Cómo funcionan los paneles solares submarinos diseñados para las profundidades del océano?

El agua absorbe y dispersa la radiación solar, un obstáculo que reduce drásticamente la luz disponible a mayor profundidad. Para superar ese desafío, un trabajo previo publicado en Joule planteó dejar de usar celdas concebidas para la superficie terrestre y crear dispositivos adaptados al espectro acuático. La innovación radica en capturar con precisión los haces lumínicos que atraviesan la columna hídrica mediante tecnología especializada.

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Con el fin de lograrlo, el equipo científico desarrolló fotoceldas de perovskita, un semiconductor cuya estructura química se ajusta a longitudes de onda específicas. Durante el proceso de cristalización agregaron el aditivo PHMG, insumo que optimiza la extracción de electrones y refuerza la estabilidad del compuesto. Esta modificación minimiza las pérdidas internas, aspecto crucial para transformar eficientemente la iluminación disponible en corriente eléctrica.

Antes del despliegue marino, los expertos probaron los módulos en un simulador óptico que recreaba las condiciones del fondo oceánico. Posteriormente, instalaron la tecnología en robots sumergibles ubicados cerca de las islas Weizhou para evaluar su rendimiento real. "Hemos logrado pasar de células de laboratorio de pequeña superficie a módulos de gran tamaño", explicó Wen-Hua Zhang en una comunicación de Cell Press.

¿Cómo funcionan las células solares submarinas y cuál es su rendimiento actual?

Un estudio publicado en ScienceDirect revela que los dispositivos solares alcanzaron una eficiencia del 34,71% bajo iluminación que simulaba 10 metros de profundidad, en contraste con el 16,79% certificado mediante luz solar convencional. Esta cifra indica la proporción de energía luminosa captada que muta en electricidad, sin insinuar la presencia de mayor radiación en el fondo marino que sobre la superficie.

Durante un test en el océano reportado por TechXplore, el sistema generó 324 milivatios hora en dos horas a la profundidad señalada, capacidad suficiente para abastecer baterías de litio. Asimismo, las placas fotovoltaicas mantuvieron su integridad tras 1.160 horas continuas de prueba con luz simulada, lo que ratifica tanto el desempeño energético real como la estabilidad en condiciones controladas.

Los ensayos acelerados proyectan una vida útil T80 de 48.094 horas (aproximadamente 5,49 años a 25 °C), tiempo estimado previo a perder el 20% de la capacidad inicial. Aunque el pronóstico respalda la viabilidad técnica, los autores consideran indispensable validar la propuesta a mayor profundidad y establecer protocolos globales de evaluación para esta tecnología emergente.