الريــم
04-09-2023, 12:05 PM
Las hojas usan la luz del sol para transformar el agua y el CO2 presente en el aire en ox?geno y az?cares esenciales para las plantas. Hace un siglo la ciencia concibi? la idea de emularlas, pero no ha sido hasta la ?ltima década cuando se han multiplicado los prototipos que lo consiguen.
El ?ltimo de la serie es un dispositivo desarrollado por el consorcio A-LEAF, coordinado desde Tarragona. Esta hoja artificial convierte la luz en hidr?geno, un combustible limpio cuando se genera a partir de energ?as renovables. El sistema tiene una eficiencia récord en su ?mbito y adem?s, al contrario de prototipos anteriores, no emplea materiales raros, que aumentar?an su coste y limitar?an su desarrollo industrial.
“Durante mucho tiempo, nos hemos centrado en prototipos peque?os, pero ahora la gente est? empujando hacia sistemas escalables y compatibles con las aplicaciones”, afirma el experto en hojas artificiales Virgil Andrei, de la Universidad de Cambridge, no implicado en A-LEAF.
No obstante, la opini?n generalizada es que el uso industrial de estos sistemas no est? cerca. Eso implica que probablemente su contribuci?n en la consecuci?n de combustibles limpios alcanzar?a un nivel significativo después de 2050, el plazo establecido en acuerdos internacionales para conseguir la neutralidad clim?tica.
Combustible a partir de la luz
Lo atractivo de las hojas artificiales es que permiten sacar combustibles limpios a partir de la luz del sol. Adem?s le dan un uso al CO2, principal responsable del calentamiento global.
Actualmente, ya se puede convertir la luz en energ?a eléctrica por medio de las placas solares. Entonces ?por qué generar combustible? “Si puedes usar directamente la energ?a eléctrica, deber?as hacerlo. En la conversi?n [a combustible] se pierde mucha energ?a”, afirma Roel van de Krol, experto del centro Helmoltz de Berl?n, no implicado en A-LEAF.
Sin embargo, “si quieres almacenar energ?a durante mucho tiempo o proporcionarla de forma r?pida en las industrias muy intensivas, necesitas combustibles”, explica José Ram?n Gal?n-Mascar?s, investigador del Institut Català d’Investigaci? Qu?mica (ICIQ), coordinador de A-LEAF.
Por ejemplo, los combustibles limpios son la ?nica esperanza para descarbonizar la industria metal?rgica, la aviaci?n o el transporte mar?timo. En estos casos, almacenar la electricidad en bater?as no servir?a. “Los combustibles tiene mucha m?s densidad energética. En un litro hay la misma energ?a que en 50 kilos de bater?as”, afirma Andrei.
Variedad de estrategias
La manera m?s sencilla para conseguir hidr?geno verde es sacar energ?a de unas placas solares (u otra fuente renovable) y ponerla en un electrolizador, que lo produce a partir del agua. “Esta técnica indirecta ser? la m?s viable en las pr?ximas décadas”, observa Van de Krol.
Sin embargo, acoplar estas dos tecnolog?as conlleva mucha pérdida de eficiencia y el uso de materiales caros. “Las hojas artificiales intentan integrar ambos conceptos desde un principio”, explica Gal?n.
Estas tratan de transformar, dentro de un solo dispositivo, la energ?a solar en energ?a qu?mica - o sea, almacenar esa energ?a en los enlaces qu?micos de una sustancia. En concreto, toman la luz y otros materiales (como agua, CO2 o nitr?geno) y los convierten en una variedad de productos (como el hidr?geno).
La hoja artificial de Tarragona
La hoja artificial de A-LEAF usa luz y un suministro de agua y CO2 y produce hidr?geno y ?cido f?rmico. Esta sustancia act?a como almacén, al contener hidr?geno que se puede extraer sucesivamente. Lo singular del sistema es que usa materiales abundantes en la Tierra (como cobre, azufre, n?quel y hierro) al contrario de los caros y raros usados en prototipos anteriores (como platino, indio y galio).
El sistema alcanza una eficiencia alta. El 10% de la energ?a solar que recibe se transforma en enlaces qu?micos. Por poco que parezca, empieza a acercarse al rango del 20% de las placas solares comerciales, destaca Gal?n.
La hoja artificial de Tarragona tiene de 5 cm2 de superficie y ha producido 10 miligramos de hidr?geno verde y 425 de ?cido f?rmico en 10 horas de funcionamiento. Si se escalara a una superficie de un metro cuadrado generar?a en el mismo tiempo la energ?a suficiente para cargar un m?vil cuarenta veces, estima Gal?n.
Perspectivas concretas
“Hemos demostrado que se puede conseguir con materiales y procesos baratos”, afirma el investigador. En ello coinciden las fuentes independientes consultadas. “Es un gran avance que demuestra que se puede fijar CO2 con una alta eficiencia con un dispositivo que no emplea materiales prohibitivos”, comenta Erwin Reisner, experto de la Universidad de Cambridge.
No obstante, el camino hacia la industria es largo. Adem?s de aumentar la talla y la eficiencia de las hojas artificiales, hay que conseguir que funcionen de forma estable durante mucho tiempo en las condiciones de luz y temperatura variables del mundo real, apunta Andrei.
Adem?s, de momento el CO2 que las alimenta no se sabe sacar de forma sistem?tica del aire y habr?a que buscarlo en fuentes puntuales, como la chimenea de una industria. “Probablemente no veamos muchas hojas artificiales alrededor nuestro hasta 2050”, constata van de Krol.
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/sociedad/hojas-artificiales-transforman-luz-combustible-85793685)
El ?ltimo de la serie es un dispositivo desarrollado por el consorcio A-LEAF, coordinado desde Tarragona. Esta hoja artificial convierte la luz en hidr?geno, un combustible limpio cuando se genera a partir de energ?as renovables. El sistema tiene una eficiencia récord en su ?mbito y adem?s, al contrario de prototipos anteriores, no emplea materiales raros, que aumentar?an su coste y limitar?an su desarrollo industrial.
“Durante mucho tiempo, nos hemos centrado en prototipos peque?os, pero ahora la gente est? empujando hacia sistemas escalables y compatibles con las aplicaciones”, afirma el experto en hojas artificiales Virgil Andrei, de la Universidad de Cambridge, no implicado en A-LEAF.
No obstante, la opini?n generalizada es que el uso industrial de estos sistemas no est? cerca. Eso implica que probablemente su contribuci?n en la consecuci?n de combustibles limpios alcanzar?a un nivel significativo después de 2050, el plazo establecido en acuerdos internacionales para conseguir la neutralidad clim?tica.
Combustible a partir de la luz
Lo atractivo de las hojas artificiales es que permiten sacar combustibles limpios a partir de la luz del sol. Adem?s le dan un uso al CO2, principal responsable del calentamiento global.
Actualmente, ya se puede convertir la luz en energ?a eléctrica por medio de las placas solares. Entonces ?por qué generar combustible? “Si puedes usar directamente la energ?a eléctrica, deber?as hacerlo. En la conversi?n [a combustible] se pierde mucha energ?a”, afirma Roel van de Krol, experto del centro Helmoltz de Berl?n, no implicado en A-LEAF.
Sin embargo, “si quieres almacenar energ?a durante mucho tiempo o proporcionarla de forma r?pida en las industrias muy intensivas, necesitas combustibles”, explica José Ram?n Gal?n-Mascar?s, investigador del Institut Català d’Investigaci? Qu?mica (ICIQ), coordinador de A-LEAF.
Por ejemplo, los combustibles limpios son la ?nica esperanza para descarbonizar la industria metal?rgica, la aviaci?n o el transporte mar?timo. En estos casos, almacenar la electricidad en bater?as no servir?a. “Los combustibles tiene mucha m?s densidad energética. En un litro hay la misma energ?a que en 50 kilos de bater?as”, afirma Andrei.
Variedad de estrategias
La manera m?s sencilla para conseguir hidr?geno verde es sacar energ?a de unas placas solares (u otra fuente renovable) y ponerla en un electrolizador, que lo produce a partir del agua. “Esta técnica indirecta ser? la m?s viable en las pr?ximas décadas”, observa Van de Krol.
Sin embargo, acoplar estas dos tecnolog?as conlleva mucha pérdida de eficiencia y el uso de materiales caros. “Las hojas artificiales intentan integrar ambos conceptos desde un principio”, explica Gal?n.
Estas tratan de transformar, dentro de un solo dispositivo, la energ?a solar en energ?a qu?mica - o sea, almacenar esa energ?a en los enlaces qu?micos de una sustancia. En concreto, toman la luz y otros materiales (como agua, CO2 o nitr?geno) y los convierten en una variedad de productos (como el hidr?geno).
La hoja artificial de Tarragona
La hoja artificial de A-LEAF usa luz y un suministro de agua y CO2 y produce hidr?geno y ?cido f?rmico. Esta sustancia act?a como almacén, al contener hidr?geno que se puede extraer sucesivamente. Lo singular del sistema es que usa materiales abundantes en la Tierra (como cobre, azufre, n?quel y hierro) al contrario de los caros y raros usados en prototipos anteriores (como platino, indio y galio).
El sistema alcanza una eficiencia alta. El 10% de la energ?a solar que recibe se transforma en enlaces qu?micos. Por poco que parezca, empieza a acercarse al rango del 20% de las placas solares comerciales, destaca Gal?n.
La hoja artificial de Tarragona tiene de 5 cm2 de superficie y ha producido 10 miligramos de hidr?geno verde y 425 de ?cido f?rmico en 10 horas de funcionamiento. Si se escalara a una superficie de un metro cuadrado generar?a en el mismo tiempo la energ?a suficiente para cargar un m?vil cuarenta veces, estima Gal?n.
Perspectivas concretas
“Hemos demostrado que se puede conseguir con materiales y procesos baratos”, afirma el investigador. En ello coinciden las fuentes independientes consultadas. “Es un gran avance que demuestra que se puede fijar CO2 con una alta eficiencia con un dispositivo que no emplea materiales prohibitivos”, comenta Erwin Reisner, experto de la Universidad de Cambridge.
No obstante, el camino hacia la industria es largo. Adem?s de aumentar la talla y la eficiencia de las hojas artificiales, hay que conseguir que funcionen de forma estable durante mucho tiempo en las condiciones de luz y temperatura variables del mundo real, apunta Andrei.
Adem?s, de momento el CO2 que las alimenta no se sabe sacar de forma sistem?tica del aire y habr?a que buscarlo en fuentes puntuales, como la chimenea de una industria. “Probablemente no veamos muchas hojas artificiales alrededor nuestro hasta 2050”, constata van de Krol.
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