Túnel Cuántico para Aprovechar la Electricidad del Calor de la Tierra

Hoy en día es habitual utilizar paneles solares para convertir los rayos solares en electricidad, pero ¿qué pasa con el resto de rayos que absorbe la superficie de la Tierra?

La luz del sol es absorbida por la superficie de la Tierra, sus océanos y la atmósfera, y se reemite continuamente como radiación infrarroja; entonces, ¿por qué no se utiliza esta energía como electricidad? Los paneles solares funcionan mediante el efecto fotoeléctrico, o más concretamente el efecto fotovoltaico, en el que la luz que incide sobre un metal provoca la emisión de electrones que se excitan para moverse como carga a través del metal. La cantidad de carga -corriente eléctrica- que se puede generar depende de la longitud de onda de los fotones y de la longitud de onda umbral del metal. La luz solar se encuentra principalmente en las longitudes de onda visibles e infrarrojas y una pequeña cantidad de UV, por lo que la mayoría de los paneles solares funcionan en el rango visible, ya que es más eficiente, aunque los últimos desarrollos están utilizando material fotovoltaico de espectro completo.

Otra forma de aprovechar estas ondas infrarrojas es de la misma manera que se aprovechan las ondas de radio y las microondas: con una antena. Sin embargo, las ondas infrarrojas son mucho más cortas que las microondas y las ondas de radio, por lo que se necesitan antenas a escala nanométrica. Además, los diodos -necesarios para convertir la señal alterna en carga de corriente continua para las baterías u otros dispositivos de alimentación- no funcionan a las altas frecuencias de los rayos infrarrojos. Un equipo de la KAUST cree ahora que ha superado este problema con la ayuda de la tunelización cuántica, la propiedad cuántica de la energía prestada (leer más aquí). Lo consiguen utilizando una nanoantena única con forma de corbatín y un diodo metal-aislante-metal (MIM).

Si estos dispositivos resultan eficaces, podrían tener enormes implicaciones para la generación de electricidad en todo el mundo.

Artículo: https://www.sciencealert.com/quantum-tunnelling-could-harvest-energy-from-planet-infrared-heat?

Artículo científico:

 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468606917301739?via%3Dihub