El proyecto LIGHT-CAP ha recibido una financiación de 3,18 millones de euros de la Unión Europea. El objetivo principal del proyecto es desarrollar enfoques innovadores para la recolección, conversión y almacenamiento de energía solar. Este proyecto, coordinado por el Instituto Italiano de Tecnología, involucra a socios europeos y extracomunitarios del ámbito académico e industrial que cooperarán durante los próximos 4 años.

LIGHT-CAP contribuirá a desarrollar nuevas tecnologías para el programa europeo de neutralidad de carbono, esta iniciativa de investigación de 4 años tiene por objetivo principal implementar un cambio radical relacionado con las herramientas actuales de tecnologías de conversión y almacenamiento de energía solar. Los investigadores aplicarán nanotecnología de vanguardia para construir sistemas capaces de absorber luz solar, convertirla en electricidad y almacenarla de forma sostenible y con bajos costes de producción. Las ideas innovadoras del proyecto se han presentado en el marco de la convocatoria europea Horizon2020 para «Tecnologías innovadoras de almacenamiento y conversión de energía sin emisiones para la neutralidad de carbono» en el contexto del programa «FET Proactive: Emerging Paradigms and Communities«.

Como es sabido, la Unión Europea está preparándose para alcanzar el ambicioso objetivo de la neutralidad climática en 2050. Para lograrlo, es fundamental hacer frente a una gestión energética sensata, que debe traducirse en producción de energía a partir de fuentes renovables y un consumo energético eficiente y eficaz. La energía solar es la fuente de energía limpia más prometedora, pero igualmente relevante es su almacenamiento para responder adecuadamente a la naturaleza intermitente de la luz solar, sus fluctuaciones y la diversificación de la demanda energética.

LIGHT-CAP introducirá nuevas arquitecturas habilitadas por nanotecnología que combinan las dos funcionalidades (generación y almacenamiento) en un solo dispositivo versátil, evitando los costosos paneles de silicio y la integración con baterías.

En esta propuesta innovadora es crucial el uso de materiales ecológicos y abundantes en la tierra. En este sentido, LIGHT-CAP propone utilizar materiales de baja dimensionalidad como óxidos metálicos o grafeno. Se trata de nanomateriales compuestos por unos pocos átomos agrupados en forma esférica (conocidos como puntos cuánticos, OD) o en forma laminar (2D) como el grafeno. Estos materiales ofrecen una mejora adicional en la capacidad de almacenamiento y de conversión de luz, gracias a los procesos de transferencia de carga múltiples que pueden soportar de manera reversible.

El proyecto tiene como objetivo recolectar energía solar, convertirla, almacenarla y liberarla bajo demanda de una forma más eficiente. Esto supone un gran impacto en el campo de la electrónica portátil y móvil que impulsará el cambio de paradigma hacia un futuro panorama energético sostenible y sin emisiones en Europa.

El consorcio LIGHT-CAP incluye: Istituto Italiano di Tecnologia (Italia), Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Suiza), Technische Universitaet Dresden (Alemania), Justus-Liebig-Universitaet Giessen (Alemania), Politecnico di Milano (Italia) y Fundación IMDEA Energía (España). El proyecto también se beneficia de una colaboración fuera de la UE con un grupo de investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa en Japón, que proporciona experiencia clave en la síntesis y aplicación de nanomateriales. En particular, IMDEA Energía investigará activamente sobre la fotoactividad de los materiales OD y 2D propuestos y su capacidad para transferir la carga a los electrolitos redox que forman parte de las baterías de flujo desarrolladas en el Instituto. El prototipo final será una “fotobatería” que dispondrá de electrodos fotosensibles acoplados a baterías de flujo sin membrana y que será capaz de cargarse con luz solar de manera eficiente y sostenible.