Nuevas tecnologías renovables que podrían impulsar el futuro (parte 1) – Javier Lopez Casarin
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Nuevas tecnologías renovables que podrían impulsar el futuro (parte 1)

javier joaquin lopez casarin

Nuevas tecnologías renovables que podrían impulsar el futuro (parte 1)

Desde microrreactores comunales hasta pintura solar, el futuro parece prometedor.

Por supuesto, ha oído hablar de paneles solares, turbinas eólicas y plantas de energía hidroeléctrica, pero ¿sabía que hay otras tecnologías renovables menos conocidas actualmente en proceso? Desde soluciones elásticas o con pintura que pueden generar electricidad a partir del sol hasta formas de alimentar sus propios dispositivos electrónicos, el futuro de la generación de energía puede ser un lugar muy extraño para vivir.

Algunas tecnologías pueden incluso, finalmente, permitirnos dejar nuestra adicción a los combustibles fósiles.

¿Cuáles son algunas de las fuentes de energía renovables más prometedoras?

Antes de analizar algunas de las tecnologías más novedosas en desarrollo, podría valer la pena dedicar un poco de tiempo a explorar qué fuentes de energía renovable más “tradicionales” tienen el potencial más realista.

Las turbinas eólicas (en tierra y en alta mar), los paneles solares, la energía solar térmica, la geotérmica, la hidroeléctrica y, sí, la nuclear, tienden a recibir la mayor parte de las noticias, pero existen otras tecnologías renovables de igual, si no más, potencial.

Si bien las tecnologías “verdes” existentes no deben descartarse, hay algunas otras que realmente merecen más atención. Dado que estos no son el tema principal de este artículo, aquí solo destacaremos un puñado de ejemplos.

Uno de ellos son las pilas de combustible de hidrógeno. Estos dispositivos aprovechan la energía química del hidrógeno para producir energía de manera eficiente y, lo que es más importante, de manera limpia.

Las celdas de combustible de hidrógeno utilizan de manera eficaz el hidrógeno como fuente de combustible (en lugar de, digamos, gasolina o gas natural) y pueden hacer todas las cosas que hacen los generadores de energía más tradicionales basados ​​en combustión. Puede utilizarlos para generar electricidad directamente o actuar como una fuente de calor directa o indirecta.

Funcionan de manera muy similar a una batería, pero no corren el riesgo de que se agoten o requieran una recarga diaria constante, obviamente.

Estas celdas de combustible generalmente se pueden usar como reemplazos directos de sistemas más tradicionales como calderas de gas en su hogar (en teoría) y tienen la capacidad de venir en una variedad de tamaños. Tales pilas de combustible podrían, por ejemplo, usarse en masa para centrales eléctricas de servicios públicos, o hacerse lo suficientemente pequeñas para alimentar una computadora portátil.

Otra pieza muy prometedora de tecnología sostenible son las turbinas mareomotrices. Al funcionar de manera muy similar a las turbinas eólicas, estos dispositivos, a menudo muy grandes, utilizan el poder de las mareas del océano para generar energía limpia de manera muy confiable. Si bien es tecnológicamente muy desafiante, estos dispositivos pueden mantenerse fuera de la vista (a diferencia de las turbinas eólicas) y fuera de la mente, mientras que potencialmente proporcionan suficiente energía para alimentar ciudades enteras.

Hay, por supuesto, muchos otros, y destacaremos algunos de ellos a continuación.

¿Cuáles son algunas de las opciones renovables más interesantes para los hogares?

Y así, en el evento principal. Aparte de la energía solar fotovoltaica habitual, la energía solar térmica, las micro turbinas eólicas y las bombas de calor de aire o tierra, es posible que se pregunte qué otras nuevas fuentes de energía renovable existen (o están en desarrollo).

Preparado para sorprenderse. Esta lista está lejos de ser exhaustiva y no está en ningún orden en particular.

1. La pintura solar podría cambiar las reglas del juego para la energía limpia en el hogar

Uno de los niños más nuevos y muy prometedores en el bloque de energía renovable es algo llamado pintura solar. Considerado por muchos en la industria como el “próximo gran avance” en energía renovable, en realidad es un concepto bastante interesante.

Como sugiere el nombre, se trata de un tipo especial de pintura que en realidad se puede utilizar para generar electricidad a partir del poder del sol. Además, muchas de las soluciones actualmente en desarrollo también son muy duraderas y mantienen los elementos fuera bastante bien.

Si bien no es un concepto nuevo (como muchas tecnologías renovables, de hecho), nuestra capacidad tecnológica solo ahora se ha puesto al día lo suficiente para hacerlo práctico.

Con este fin, varias organizaciones están explorando actualmente la tecnología, cada una con su propio giro en el concepto básico.

Un ejemplo es una pintura sintética de óxido de titanio y sulfuro de molibdeno actualmente en desarrollo por el Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT). Su solución permite que la pintura genere energía a partir del vapor de agua. Esta pintura absorbe eficazmente la humedad del aire y utiliza la luz solar para descomponer las moléculas de agua en sus partes constituyentes (principalmente hidrógeno y oxígeno).

El hidrógeno libre se puede utilizar para producir energía limpia.

Otro ejemplo interesante se encuentra actualmente en desarrollo en la Universidad de Toronto. Usando semiconductores a nanoescala llamados “puntos cuánticos”, esta pintura es capaz de capturar la luz y convertirla en una corriente eléctrica que se puede aprovechar.

Los puntos, también llamados “fotovoltaica de punto cuántico coloidal”, para dar su nombre técnico completo, son muy baratos de fabricar y también resultan ser más eficientes que los paneles fotovoltaicos más tradicionales.

Según la investigación actual, estos pequeños puntos son, en promedio, un 11% más eficientes que los mejores paneles fotovoltaicos del mercado. Teóricamente, debería ser posible pintarlos en el exterior de los edificios (o cualquier cosa en realidad), incluido el techo, para proporcionar una forma muy discreta de generar su propia energía.

Otro ejemplo más es algo llamado pintura solar “Perovskita”. Actualmente en investigación en la Universidad de Sheffield, este tipo de pintura podría usarse para proporcionar células solares “rociadas”.

El ingrediente principal, la “perovskita”, es un mineral natural compuesto por óxido de calcio y titanio, y se descubrió por primera vez a mediados del siglo XIX. Hace aproximadamente una década, se descubrió que este material tiene algunas propiedades interesantes que lo convierten en un candidato ideal para producir células solares eficientes.

La mejor parte es que las células solares hechas de este material se pueden producir en forma líquida, muy útil si desea mezclarlas con pintura.

Si bien todos estos son bastante emocionantes, pasarán varios años antes de que se vuelvan comercialmente viables.

2. La energía del alcohol o los desperdicios de comida “mata dos pájaros de un tiro”

Algunas cervecerías y destilerías han descubierto una forma innovadora de utilizar los productos de desecho de sus procesos para producir energía utilizable, en lugar de tirarla o usarla como alimento para animales.

Por ejemplo, en Escocia, varias destilerías de whisky envían su borra (los granos usados ​​producidos en el proceso de elaboración del whisky) para que se mezcle con astillas de madera para que actúen como combustible para centrales eléctricas de combustión especialmente diseñadas. Al funcionar de manera muy similar a las centrales eléctricas de combustibles fósiles más convencionales, la única diferencia real es la fuente de combustible.

Otra tecnología de energía renovable potencial interesante y creciente en este campo es la digestión anaeróbica. Al utilizar desechos para alimentar bacterias (y otros microbios) que producen metano, las casas y algunas empresas comerciales podrían convertir literalmente sus desechos de alimentos viejos en una fuente de energía potencial.

Desde granjas hasta destilerías e incluso personas en el hogar, esta tecnología podría permitirle redirigir los alimentos de desecho de la basura a una fuente potencialmente ilimitada de gases energéticos combustibles como el metano. Al conectar los digestores a un sistema de caldera de gas existente, podría reducir drásticamente el consumo de gas natural.

Algunas autoridades locales también se están involucrando en la ley del biometano, aunque con naranjas podridas en lugar de los subproductos de la producción de alcohol.

La mejor parte de esta solución es que actualmente hay opciones comerciales disponibles para configuraciones domésticas. Los sistemas también son altamente escalables y, en teoría, se pueden instalar en cualquier lugar que genere suficiente material orgánico de desecho.

También conocido como “biogás”, esto cambiaría las reglas del juego para los lugares que no están conectados a las redes de gas, desde partes remotas del Reino Unido, EE. UU., Hasta regiones rurales de África, etc.

3. Piezoelectricidad: convirtiéndote en la central eléctrica

Piezoelectricidad: quizás una de las tecnologías más subestimadas jamás desarrolladas. Lo usa cada vez que enciende su estufa y es lo que mantiene el tiempo de seguimiento de su reloj de cuarzo.

El término se deriva del griego antiguo piezein (“presionar” o “apretar”), y el efecto piezoeléctrico es la capacidad de ciertos materiales para generar una carga eléctrica en respuesta a la tensión mecánica aplicada.

Cuando se trata de energía renovable, esta podría ser una forma muy interesante y potencialmente muy prometedora de proporcionar energía.

Desde generar electricidad mientras camina sobre una superficie, o potencialmente recargar la batería de su dispositivo móvil o computadora portátil mientras escribe, podría resultar una forma importante de generar energía sobre la marcha.

Para lugares con un alto flujo de personas, como aceras, edificios públicos, clubes nocturnos, tiendas, etc., la incorporación de sistemas piezoeléctricos en los pisos podría proporcionar una forma innovadora de reducir la necesidad de extraer energía de la red. De hecho, un club en los Países Bajos llamado Club Watt, ahora tristemente cerrado, hizo precisamente eso.

Si se instala en una escala más pequeña, digamos, en su propia casa, dicho sistema, si los costos de producción e instalación se redujeran considerablemente, podría potencialmente ayudar a reducir sus facturas de energía de manera significativa.

4. En el futuro, se podrían instalar reactores micro-nucleares en su jardín trasero (si se atreve)

Es posible que los reactores nucleares lleguen a una ciudad o vecindario cerca de usted muy pronto gracias a los avances realizados en reactores nucleares pequeños y modulares. Al venir prefabricados y ser relativamente fáciles de transportar e instalar, los reactores micro-nucleares podrían ser el futuro de la generación de energía doméstica.

Actualmente, algunas empresas están trabajando en diseños para microrreactores, y varios han sido aprobados por reguladores en varios países. El desarrollo se mantiene a un ritmo constante, y algunos estiman que podrían convertirse en una realidad en 10 años.

La mayoría de los diseños son lo suficientemente pequeños como para ser transportados en la parte trasera de un camión, y muchos los promocionan como un potencial cambio de juego para la autogeneración de energía para sitios comerciales, comunidades individuales e incluso instalaciones militares. Obviamente, la seguridad es una de las principales preocupaciones con este tipo de tecnología, pero la mayoría, si no todas, tienen cajas de seguridad críticas que permiten que los reactores se apaguen automáticamente en caso de un problema, a menudo utilizando sistemas pasivos como depender de la gravedad para ” potencia “el movimiento de las barras de control.

La mayoría de los pequeños reactores en desarrollo son increíblemente seguros y prácticamente se autorregulan, lo que elimina la necesidad de que un gran número de ingenieros especializados controlen constantemente el estado del reactor e intervengan en caso de que se calienten demasiado.

Los diseños existentes para los reactores varían, pero la mayoría debería poder producir de 50 a 300 MW de electricidad, en comparación con los típicos 1000 MW de los reactores tradicionales a gran escala, energía que se puede aprovechar para proporcionar calefacción, agua caliente o, por supuesto, hacer funcionar turbinas para generar energía.

Dichos reactores se pueden usar directamente para el suministro de energía y calor, o podrían encontrar usos para complementar las instalaciones renovables existentes, como los parques de turbinas eólicas o los parques solares. También podrían usarse como una forma de generador de respaldo después de un desastre.

Al ser nucleares, estas pequeñas plantas de energía deberían poder funcionar durante al menos una década sin necesidad de reabastecimiento de combustible y están diseñadas para ser retiradas o intercambiadas de manera segura si es necesario. Incluso se están creando algunos diseños que pueden funcionar con desechos nucleares de plantas de energía nuclear existentes a mayor escala.

Si los diseños actuales resultan exitosos, es posible que su futuro hogar reciba energía o calefacción, ya sea directa o indirectamente, mediante alguna forma de minicentral nuclear comunitaria.

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