La creación de una innovadora técnica para almacenar energía motivada por una quemadura solar en una profesora de química

La profesora Grace Han en una bata azul, mira un instrumento científico

Fuente de la imagen, Jeff Liang, UCSB

    • Autor, Chris Baraniuk
    • Título del autor, Reportero de Tecnología, BBC
  • Fecha de publicación 13 mayo 2026
  • Tiempo de lectura: 7 min

En Boston, Estados Unidos, el sol aparece ocasionalmente, pero nunca con la misma intensidad.

Cuando la profesora de química Grace Han se trasladó hace algunos años desde Boston al sur de California, notó la diferencia con claridad. Experimentó una sensación de hormigueo en la piel y pronto apareció irritación tras apenas unas horas bajo el sol.

El año pasado se mudó para comenzar su labor en la Universidad de California en Santa Bárbara, adoptando regularmente el uso de sombrero de ala ancha, gafas oscuras y gran cantidad de protector solar. Siendo química, ya había estudiado el tema.

«Había estado explorando la fotoquímica del ADN como un interés personal», rememora.

Fue entonces cuando entendió que las moléculas de ADN de la piel, que se alteran por las quemaduras solares, podían ser útiles. Dichas moléculas modifican su conformación al irritarse con la exposición solar, adoptando una forma tensa y retorcida.

Durante décadas, los científicos han tratado de identificar moléculas capaces de cambiar su estructura, acumulando energía en el proceso para después liberarla al regresar a su forma original.

Este mecanismo funciona como una trampa para ratones que se activa para liberar la energía almacenada. Se denomina almacenamiento molecular de energía solar térmica (MOST) y representa una opción rentable y sin emisiones para proporcionar calor. Los sistemas MOST pueden conservar energía por meses o incluso años.

Laboratorios vivientes

Aunque la tecnología había mostrado avances limitados, el sol californiano inspiró a Han a identificar el siguiente paso.

Es crucial inducir el cambio estructural en las moléculas de almacenamiento de energía de forma uniforme y repetida.

Por fortuna, millones de años de evolución han perfeccionado este proceso en ciertos organismos vegetales y animales.

En cierto sentido, los seres vivos actúan como laboratorios químicos; algunos han desarrollado la capacidad de reparar moléculas distorsionadas por la luz solar con la ayuda de una enzima llamada fotoliasa.

Han reconoció que esas moléculas son candidatas ideales para sistemas de almacenamiento energético. «Son extremadamente pequeñas», explica, «y tienen una alta capacidad de almacenamiento energético por masa».

Una pipeta está sostenida cerca de un tubo de ensayo que contiene un gel marrón. Forma parte de un experimento de almacenamiento molecular de energía solar térmica en la Universidad de California, Santa Bárbara

Fuente de la imagen, Han PQ Nguyen, UCSB

En un estudio publicado en febrero, ella y su equipo presentaron el sistema de almacenamiento energético más eficaz hasta la fecha, especialmente en cuanto a densidad energética. La potencia fue suficiente para hervir rápidamente una pequeña cantidad de agua en un vial que describió como una «tetera diminuta», explicó Han.

Los estudiantes que participaron en la investigación le informaron con entusiasmo sobre los resultados. «Al ver el video y la velocidad con la que el líquido hervía, fue realmente impactante», recuerda la profesora.

Destaca que los modelos computacionales que predecían el comportamiento molecular, desarrollados por su colaborador Kendall Houk y su equipo en la Universidad de California en Los Ángeles, fueron fundamentales para sus avances.

Kasper Moth-Poulsen, investigador especializado en MOST y líder de grupos de estudio en la Universidad Politécnica de Barcelona, entre otras instituciones, no participó en este trabajo, pero manifestó gran impresión ante sus resultados.

«Considero que nuestros mejores sistemas alcanzaban el megajulio [de energía por kilogramo]; ellos lograron aproximadamente 1,6, lo cual es notable», indicó, haciendo referencia a la densidad energética de este trabajo.

Los 1,65 megajulios por kilogramo publicados en febrero superan con creces la densidad energética de las baterías de iones de litio, que actualmente son las más comunes para teléfonos y vehículos eléctricos.

John Griffin, vestido con bata azul y gafas de seguridad, mira una lámina de cristal

Fuente de la imagen, John Griffin/Lancaster University

Las limitaciones

El sistema MOST diseñado por Han y su equipo presenta ciertas limitaciones. Por ejemplo, la longitud de onda que induce el cambio molecular es de 300 nanómetros, un tipo de luz ultravioleta «muy intensa», según John Griffin de la Universidad de Lancaster. «Esa radiación solar llega, pero en cantidades mínimas».

Además, para revertir la forma molecular y liberar energía se usó ácido clorhídrico, una sustancia sumamente corrosiva que requiere neutralización después de ser empleada. «No es la alternativa más adecuada», admite Han.

Ella espera que en el futuro se logre optimizar la respuesta del sistema a luz natural y también garantizar la liberación de energía sin requerir químicos tóxicos.

Varios barcos petroleros estancados en el estrecho de Ormuz

Fuente de la imagen, Reuters

El propósito final de esta área de investigación es eliminar las emisiones en la calefacción, un reto considerable.

Actualmente, el mundo sigue dependiendo mayoritariamente de combustibles fósiles para las aplicaciones térmicas. Los sistemas MOST y los combustibles fósiles son esencialmente dos maneras distintas de almacenar energía. Sin embargo, la tecnología MOST «funciona sin combustión», subraya Moth-Poulsen.

Además, MOST puede ser utilizado en cualquier lugar del planeta, a diferencia de los combustibles fósiles que se concentran geográficamente. Por eso mismo, señala, el bloqueo del estrecho de Ormuz ha generado tantos problemas, ya que el suministro de combustibles desde esa región no puede llegar a donde se necesitan.

Moth-Poulsen indica también que sistemas MOST podrían almacenar energía durante largos períodos, incluso por décadas. En contraste, la energía térmica almacenada en forma de calor suele durar desde horas hasta varios meses, en el mejor de los casos.

«Una gran ciencia» poco explorada

Sin embargo, hay otros aspectos a tener en cuenta, apunta Harry Hoster de la Universidad de Duisberg-Essen, Alemania, quien también dirige el Centro ZBT para Tecnología de Celdas de Combustible de Hidrógeno.

Las moléculas fotosensibles del sistema MOST necesitan distribuirse en capas relativamente delgadas debido a que, si el recubrimiento es muy grueso, la luz no logrará alcanzar todas las moléculas. «En el mejor de los casos, el grosor óptimo sería alrededor de 5 mm», calcula Hoster.

El hecho de utilizar moléculas en forma líquida implica que será necesario bombear ese fluido dentro del sistema para almacenar o liberar la energía, lo que a su vez aumenta costos y complejidad. «Cada vez que necesitas bombear el material, aumentan las probabilidades de fallos», advierte Hoster.

Griffin menciona que su equipo trabaja en versiones sólidas de la tecnología MOST. Han, quien también investiga sus variantes sólidas, señala que podrían aplicarse como recubrimientos transparentes en ventanas, lo cual permitiría liberar calor para prevenir condensación o incluso calefaccionar interiores.

No obstante, Hoster expresa dudas sobre si MOST podrá proporcionar todo el calor necesario para un edificio completo. Sin embargo, considera que sí podría calentar componentes sensibles a la temperatura en satélites o aeronaves.

«Es una ciencia fascinante», añade. «Es impresionante que hayan logrado desarrollar esta funcionalidad con éxito».

Seguramente la innovación y el estudio continuarán, aunque este campo sigue siendo un nicho pequeño. Griffin relata que en la conferencia de tecnología MOST el año pasado solo asistieron aproximadamente 70 personas. «Esa era prácticamente la totalidad de la comunidad mundial dedicada a esta investigación».

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