Un líquido que absorbe la luz del sol durante el día y guarda esa energía durante meses —o incluso años— para liberarla como calor exactamente cuando se necesita. No en un panel, no en una batería convencional: dentro de las propias moléculas del material.
El gran talón de Aquiles de la energía solar siempre ha sido el mismo: qué ocurre cuando el sol se pone. Investigadores de la UC Santa Barbara proponen ahora una respuesta que no pasa por los sistemas de almacenamiento eléctrico que conocemos.
El problema que ningún panel solar ha resuelto
Los paneles solares han mejorado enormemente en eficiencia y precio, pero comparten una limitación estructural: solo generan electricidad cuando hay luz solar. De noche o en días nublados, la producción cae a cero. El sistema funciona, pero solo a ratos.
Las soluciones existentes —baterías de gran escala o conexión permanente a la red eléctrica— son costosas, requieren infraestructura considerable y no están al alcance de zonas remotas o países con redes inestables. Parches útiles, en definitiva, aunque sin tocar la raíz del problema.
El equipo de la UC Santa Barbara partió precisamente de esa limitación para plantear algo distinto: ¿y si la energía no se almacenara en una batería externa, sino dentro de las propias moléculas del material? Esa pregunta guía el trabajo publicado en la revista Science por la profesora asociada Grace Han y su grupo de investigación.
Una molécula que aprende del ADN y de las gafas de sol
El material desarrollado por el equipo se basa en una versión modificada de una molécula orgánica llamada pirimidinona. Su estructura recuerda a un componente del ADN que, al exponerse a luz ultravioleta, cambia de forma de manera reversible. Los investigadores aprovecharon esa propiedad natural para diseñar un sistema de almacenamiento energético.
La analogía que usa el equipo es la de las lentes fotocromáticas: se oscurecen al salir al sol y recuperan su transparencia en interiores. La pirimidinona hace algo conceptualmente similar, pero en lugar de cambiar de color, absorbe luz y adopta una configuración molecular de alta energía que permanece estable hasta que se activa deliberadamente.
El diseño fue deliberadamente minimalista. Según Han Nguyen, doctorando y autor principal del estudio, el equipo eliminó todo componente molecular que no fuera imprescindible: «Cortamos todo lo que no necesitábamos. Cualquier cosa innecesaria la quitamos para hacer la molécula lo más compacta posible». Ese enfoque resultó clave para maximizar la densidad energética por kilogramo. Para entender por qué la molécula mantiene la energía almacenada durante años sin pérdidas significativas, el equipo colaboró con el profesor Ken Houk, de la UCLA, cuyo modelado computacional ayudó a explicar la estabilidad excepcional del estado de alta energía.
Cómo funciona la «batería solar recargable»
Una vez expuesta a la luz solar, la molécula actúa como un muelle comprimido: queda atrapada en un estado de alta energía y permanece en él de forma estable, sin liberarlo espontáneamente. Puede mantenerse así durante años, según los investigadores.
Para liberar esa energía basta con un estímulo externo —un pequeño aporte de calor o un catalizador—. En ese momento la molécula regresa a su forma original y entrega la energía almacenada en forma de calor. El proceso es reversible y el material puede cargarse y descargarse repetidamente.
Los números son relevantes: el material almacena más de 1,6 megajulios por kilogramo, frente a los aproximadamente 0,9 MJ/kg de una batería de iones de litio convencional. Una diferencia sustancial en densidad energética, y el material también supera a generaciones anteriores de sistemas de almacenamiento óptico. Conviene subrayar, además, que aquí no se genera electricidad: la energía se guarda y se entrega directamente como calor, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones térmicas.
Hervir agua con luz guardada: la prueba de concepto
El hito más destacado de los experimentos fue conseguir que el material liberara suficiente calor para hervir agua en condiciones ambientales, algo que había resultado difícil de lograr en este campo hasta ahora.
«Hervir agua es un proceso muy intensivo en energía», señaló Nguyen. «El hecho de que podamos hacerlo en condiciones ambientales es un gran logro». La demostración convierte un resultado teórico en algo tangible y medible.
Dado que la molécula se disuelve en agua, el sistema podría circular en forma líquida por colectores solares instalados en tejados durante las horas de luz, almacenarse en depósitos y liberar calor por la noche o cuando se necesite, sin ninguna batería convencional de por medio.
Aplicaciones posibles y próximos pasos
Las aplicaciones que los investigadores mencionan van desde sistemas de calefacción sin conexión a la red hasta calentadores de agua domésticos y equipos para zonas remotas o actividades al aire libre. El material es reutilizable: la molécula puede cargarse y descargarse repetidamente sin degradarse de forma significativa, lo que lo hace viable a largo plazo.
El proyecto cuenta con el respaldo del Moore Inventor Fellowship, concedido a Grace Han en 2025 para avanzar en el desarrollo de estas «baterías solares recargables», un reconocimiento que refleja el interés creciente de la comunidad científica en este enfoque.
Lo que queda por delante es escalar el sistema más allá del laboratorio y explorar su integración en infraestructuras de energía solar distribuida. Si los resultados se mantienen a mayor escala, este tipo de almacenamiento molecular podría complementar —o en ciertos contextos sustituir— a las baterías convencionales en aplicaciones térmicas, abriendo una vía distinta para aprovechar el sol incluso cuando ya no brilla.