Hay algo casi mágico en la idea de atrapar la luz del sol en sal. Imagina fundir una mezcla de nitratos a más de 290 grados para crear una especie de «batería de calor» gigante, lista para iluminar nuestras casas cuando se hace de noche. Parece un truco sencillo: guardas el calor de día y lo usas cuando hace falta. Pero llevarlo a la práctica es un rompecabezas científico tremendo.
Justo en eso trabajan en la Plataforma Solar de Almería (PSA), el centro de investigación termosolar más grande del mundo. Allí, un equipo internacional busca revolucionar el sistema con una idea tan loca como brillante: usar microondas para calentar esa sal.
La protagonista de esta historia es la solar salt (un combo de 60% nitrato de sodio y 40% nitrato de potasio). Esta mezcla guarda el 99,8% de la energía térmica de las plantas solares del planeta. Su trabajo es clave, pero calentarla con los métodos actuales (unas resistencias eléctricas parecidas a las de un tostador) es un dolor de cabeza porque la sal transmite muy mal el calor. Es como calentar una sopa espesa sin remover: la zona pegada al fuego se quema y el resto sigue frío. Esos «puntos calientes» dañan los equipos y acortan su vida útil.
Para solucionar esto, los científicos de la PSA, junto a expertos de universidades de Alemania, Valencia, Nottingham y Francia, se hicieron una pregunta: ¿Y si en lugar de calentar la sal desde fuera, la calentamos desde dentro? Pensaron en los microondas, que calientan los materiales de forma uniforme. La teoría era perfecta: usar energía limpia para activar las microondas, calentar la sal por igual y guardar ese calor durante horas. Sin embargo, al pasar del papel al laboratorio, la física les tenía preparada una sorpresa inesperada.
El muro invisible: cuando la sal se convierte en un espejo para las microondas
El equipo científico, liderado por investigadores del CIEMAT, se puso a medir cómo respondía la sal a las microondas. Utilizaron dos frecuencias estándar, 912 MHz y 2,45 GHz, con el método de perturbación de cavidad, y complementaron las mediciones con espectroscopia de impedancia electroquímica para temperaturas de hasta 550 °C. Los resultados fueron tan fascinantes como inesperados. Cuando la sal está sólida, se comporta como un material dieléctrico de bajas pérdidas, es decir, las microondas la atraviesan sin calentarla apenas. Pero en el momento en que se funde, ocurre un cambio radical: sus iones se vuelven súbitamente móviles, convirtiendo la sal en un líquido altamente conductor.
Esa conductividad eléctrica, que pasa de una energía de activación de 0,810 eV en estado sólido a solo 0,148 eV en estado líquido, es la clave. Pero también es el problema. Porque un material conductor no absorbe las microondas en su interior; las refleja. Los investigadores calcularon que la profundidad de penetración de las microondas en la sal fundida es de apenas 1,3 milímetros a 912 MHz y de solo 0,8 milímetros a 2,45 GHz . Es decir, la energía electromagnética queda atrapada en una capa superficial, exactamente lo contrario de lo que se buscaba. «Es la primera vez que se aborda conjuntamente la respuesta de esta sal y las dificultades prácticas para caracterizarla», señalan los autores en el artículo publicado en Energy Conversion and Management. El sueño de un calentamiento volumétrico y homogéneo chocaba con un muro físico.
El camino que sigue abierto: cerámica, geometría y mucha paciencia
Pero un obstáculo, para un científico, no es un final, sino una señal que indica por dónde hay que seguir. La investigación no se cierra con esta limitación, al contrario, la convierte en el punto de partida para el siguiente diseño. Los autores del estudio proponen una solución ingeniosa: utilizar estructuras cerámicas transparentes a las microondas para «engañar» a la sal y conseguir una distribución de calor más uniforme. La idea es hacer circular la sal líquida a través de un tubo situado dentro de una cavidad de microondas. Dentro de ese tubo, se colocaría una estructura de cerámica con forma de panal o espuma abierta. La cerámica, al ser transparente a las microondas, permitiría que la energía electromagnética penetre y modifique la interacción con la sal, mejorando la distribución térmica. Es como poner una esponja en el camino de la luz para que se disperse de manera más homogénea.
Todavía queda mucho por investigar. ¿Qué tipo de cerámica es la más adecuada? ¿Cómo influye su geometría y porosidad? ¿Cómo se comporta la sal mientras circula por estas estructuras?. Los investigadores ya han comenzado a trabajar en simulaciones multifísicas para entender mejor estas interacciones, probando cavidades de modo único y multimodo, y analizando cómo influye el flujo de la sal en el calentamiento . El camino es largo, y los propios autores reconocen que aún se trata de una fase experimental. No hay una batería de microondas lista para funcionar, pero hay algo más importante: un paso previo esencial. Almería, con su sol y su ciencia, ha cartografiado el territorio. Ha medido, ha comprendido, y ha abierto una ventana a un futuro donde la energía renovable no solo se genera, sino que se guarda de forma inteligente, limpia y, por qué no, con un toque de poesía científica.
