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.

Fuente y fotografía: Ecoticias