“El año 2016 ha supuesto un antes y un después en la lucha contra el
cambio climático. El Acuerdo de París, firmado en diciembre de 2015 por unos
200 países ha puesto en marcha los que se consideran los compromisos
medioambientalmente más ambiciosos conseguidos hasta la época.”
Una de las metas, la de alcanzar una de la reducción mundial de
emisiones de CO2, tiene como elemento clave el empleo de las energías
renovables. Y aunque internacionalmente el costo de las instalaciones solares
continúa bajando y la inversión en estas energías y la eólica aumentan, las
tecnologías renovables disponibles en la actualidad no pueden satisfacer por
completo la demanda energética a nivel mundial.
Sin
embargo, la ciencia ha considerado las limitaciones de las renovables, la
necesidad de un almacenamiento más barato de las mismas y de sistemas más
eficaces que permitan capturar los gases del efecto invernadero. La revista
oficial del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) se ha hecho eco de los
avances más importantes del 2016 en éste ámbito.
Crear ‘gasolina’ con fotosíntesis
artificial
El
empleo de combustibles de origen fósil para el transporte sigue siendo el más
elegido y los automóviles eléctricos no han terminado de instaurarse en la
sociedad. Por ende, es imperativo tener más alternativas.
Existe
la posibilidad de crear un tipo de combustible líquido parecido a la gasolina
partiendo del uso de de la fotosíntesis artificial, que se basa en imitar el
método de la naturaleza que permite a las plantas convertir al dióxido de
carbono, la luz solar y el agua en combustible.
Para ello, científicos de la Universidad de Harvard (EEUU) han
desarrollado en 2016 algo que ellos han denominado una “hoja biónica” y que
capaz de captar y de convertir el 10% de la energía de la luz solar en energía,
con un rendimiento que supera hasta 10 veces el de la fotosíntesis de una
planta normal.
Se
trata de un sistema compuesto por catalizadores fabricados con una aleación de
fósforo y cobalto, que divide el agua en oxígeno e hidrógeno. Luego, unas
bacterias que han sido modificadas genéticamente los transforman en combustible
líquido.
Energía solar termofotovoltaica
Para
superar los límites actuales de la energía fotovoltaica convencional empleada
por los paneles solares, el MIT creó otro tipo de paneles que absorben la
energía de una parte del espectro de colores de la luz solar, principalmente de
la luz visible.
Además, incorporaron un componente intermediario hecho de
nanotubos de carbono y cristales nanofotónicos que, como si fueran un embudo,
capturan la energía de todo el espectro de colores, incluidas las ondas de luz
invisibles ultravioletas e infrarrojas y las convierten en energía térmica.
Aunque
consideran que aún es una fase muy inicial, el proceso, al estar impulsado por
el calor, podría seguir trabajando incluso durante la noche, solventando así el
problema de las intermitencias en la produccion.
Células de perovskita
Las
células solares fabricadas con silicio, que se emplean habitualmente para
transformar la luz del sol en energía eléctrica son las que dominan el mercado
mundial, pero tienen tres importantes limitaciones: están hechas de un material
difícil de conseguir, son pesadas y rígidas y tienen una determinada
durabilidad.
En 2016 se ha potenciado la investigación de un nuevo tipo de
células de captación de energía solar, llamadas perovskitas. Se trata de
emplear una amplia clase de materiales, en los que las moléculas orgánicas
(basadas en la interacción entre el Hidrógeno y el Carbono) se mezclan con un
halógeno (como el cloro) y un metal (como el plomo) para formar un cristal
tridimensional.
Resultan
mucho más baratas, no generan emisiones en su fabricación (separar el silicio
sí lo hace), resultan, ligeras, versátiles y maleables, son tres o cuatro veces
más eficientes y se está trabajando para que su durabilidad, que ya es más alta
que la del silicio, sea aún mayor.
Almacenaje de Carbono
El
mundo produce casi 40.000 millones de toneladas de dióxido de carbono cada año,
según el informe del National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU.
Para cumplir con el objetivo principal del Acuerdo de París, la reducción de
las emisiones, hay que tener en cuenta que la generación de electricidad es
responsable de la producción de un porcentaje importante de gases estimado
entre un 30 y un 40 %.
En 2016 se han puesto a prueba ciertos sistemas, como las
células de combustible de carbonatos fundidos, que permiten absorber el CO2 de
dichas emisiones. Sin embargo, los científicos seguían teniendo un problema
enorme: ¿qué hacer con este gas una vez capturado?
Desde
2012, en Islandia funciona el proyecto CarbFix de la empresa Reykjavik Energy,
que ha optado por el método de enterrar el dióxido de carbono y allí
convertirlo en piedra. Para lograrlo inyectan el gas junto con agua a grandes
profundidades para que al entrar en contacto con las piedras basálticas y
volcánicas que abundan en la zona, dichas sustancias acaben por solidificarse.
En menos de dos años ya han comprobado la mineralización del 95 % del CO2
reciclado en rocas.
Reciclar el CO2 en etanol
El
Laboratorio Nacional Oak Ridge que pertenece al Departamento de Energía de EEUU
desarrolló un catalizador a partir de cobre, carbono y nitrógeno, con una
superficie texturizada, que logra convertir una solución de CO2 en etanol,
según publicaron en Chemistry Select.
Este
tipo de “células de combustible” podrían capturar el carbono de desecho de la
quema de combustibles fósiles, a partir de materiales baratos y mediante un
proceso de reciclaje a temperatura ambiente, por lo que el sistema resultaría
muy rentable de aplicar.
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