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Energía Solar: Científicos inician una forma de convertirla en combustible

Energía Solar

La búsqueda de nuevas formas de aprovechar la Energía Solar ha dado un paso adelante después de que los investigadores dividen el agua en hidrógeno y oxígeno al alterar la maquinaria fotosintética de las plantas.

La fotosíntesis es el proceso que usan las plantas para convertir la luz solar en energía. El oxígeno se produce como subproducto de la fotosíntesis cuando el agua absorbida por las plantas se “divide”.

Es una de las reacciones más importantes en el planeta porque es la fuente de casi todo el oxígeno del mundo. El hidrógeno que se produce cuando se divide el agua podría ser una fuente verde e ilimitada de energía renovable.

 

Compartimos para ti nuestro episodio de PODCAST sobre el artículo.

 

Un nuevo estudio, dirigido por académicos en el St John’s College de la Universidad de Cambridge, utilizó la fotosíntesis semi artificial para explorar nuevas formas de producir y almacenar energía solar.

Utilizaron la luz solar natural para convertir el agua en hidrógeno y oxígeno utilizando una mezcla de componentes biológicos y tecnologías hechas por el hombre.

La investigación ahora podría utilizarse para revolucionar los sistemas utilizados para la producción de energía renovable.

Un nuevo artículo, describe cómo los académicos del Laboratorio Reisner en Cambridge desarrollaron su plataforma para lograr una división de agua impulsada por energía solar sin asistencia.

Su método también logró absorber más luz solar que la fotosíntesis natural.

Katarzyna Sokól, primera autora y estudiante de doctorado en el St John’s College, dijo: “La fotosíntesis natural no es eficiente porque ha evolucionado simplemente para sobrevivir, por lo que genera la cantidad mínima de energía necesaria: alrededor del 1-2 por ciento de lo que podría potencialmente convertir y almacenar “.

La fotosíntesis artificial ha existido durante décadas, pero aún no se ha utilizado con éxito para crear energía renovable porque se basa en el uso de catalizadores, que a menudo son costosos y tóxicos.

Esto significa que aún no se puede utilizar para ampliar los resultados a un nivel industrial.

La investigación de Cambridge es parte del campo emergente de la fotosíntesis semi artificial, cuyo objetivo es superar las limitaciones de la fotosíntesis totalmente artificial mediante el uso de enzimas para crear la reacción deseada.

Sokól y el equipo de investigadores no solo mejoraron la cantidad de energía producida y almacenada, sino que lograron reactivar un proceso en las algas que ha estado inactivo durante milenios.

Ella explicó: “La hidrogenasa es una enzima presente en las algas que es capaz de reducir los protones a hidrógeno.

Durante la evolución, este proceso se ha desactivado porque no era necesario para la supervivencia, pero logramos evitar la inactividad para lograr la reacción que queríamos. – dividir el agua en hidrógeno y oxígeno “.

Sokól espera que los hallazgos permitan el desarrollo de nuevos modelos de sistemas innovadores para la conversión de energía solar.

Ella agregó: “Es emocionante que podamos elegir selectivamente los procesos que queremos y lograr la reacción que deseamos, que es de naturaleza inaccesible. Esta podría ser una gran plataforma para desarrollar tecnologías solares.

El enfoque podría utilizarse para unir otras reacciones para vea qué se puede hacer, aprenda de estas reacciones y luego construya piezas sintéticas y más robustas de tecnología de energía solar “.

Este modelo es el primero en utilizar con éxito la hidrogenasa y el fotosistema II para crear una fotosíntesis semi-artificial dirigida exclusivamente por energía solar.

El Dr. Erwin Reisner, Jefe del Laboratorio Reisner, miembro del St John’s College de la Universidad de Cambridge y uno de los autores del artículo describió la investigación como un “hito”.

Explicó: “Este trabajo supera muchos desafíos difíciles asociados con la integración de componentes biológicos y orgánicos en materiales inorgánicos para el ensamblaje de dispositivos semi artificiales y abre una caja de herramientas para desarrollar futuros sistemas para la conversión de energía solar “.

La energía solar es una fuente de energía que depende del sol. Esta energía permite fabricar electricidad a partir de paneles fotovoltaicos o plantas de energía solar térmica, gracias a la luz solar capturada por los paneles solares.

La energía solar es limpia, no emite gases de efecto invernadero y su materia prima, el sol, aunque distante de más de 150 millones de kilómetros de nosotros, es gratuito, inagotable y está disponible en todo el mundo.

¿Cómo funciona una instalación solar?

Se necesitan tres elementos para un sistema fotovoltaico: paneles solares, un inversor y un medidor.

Estos tres elementos permiten recuperar la energía transmitida por el sol, transformarla en electricidad y luego distribuirla a todos los clientes conectados a la red.

  • – Los paneles solares convierten la luz directamente en energía eléctrica directa.
  • – El inversor transforma la electricidad obtenida en corriente alterna compatible con la red.
  • – El medidor mide la cantidad de corriente inyectada en la red.

Energía solar en la tierra

La tecnología actual nos permite recuperar energía solar en forma de luz a través de paneles solares fotovoltaicos. Gracias a estos paneles, ahora podemos transformar directamente la energía solar en electricidad, y esto con rendimientos cada vez más interesantes.

Para arreglar las ideas, uno usa hoy en día para las necesidades domésticas de tales paneles con rendimientos que rondan el 15%. ¡Esto significa que estos paneles pueden convertir el 15% de la energía solar que reciben en energía eléctrica!

645 millones es el número de africanos que no tienen acceso a una fuente de electricidad.  Y esta cifra continuará aumentando mecánicamente como resultado del crecimiento de la población que excede la nueva capacidad de generación de electricidad.

Bombee agua dulce, administre clínicas médicas, permita que los escolares hagan su tarea por la noche o tengan acceso a Internet: no es posible el desarrollo económico o humano sin energía. Para satisfacer las necesidades futuras de estos habitantes, es esencial el rápido desarrollo de la generación de electricidad.

MAS INFORMACIÓN

¿La energía solar y eólica emiten gases de efecto invernadero?

La protección del planeta es hoy una gran apuesta también , ya que es absolutamente necesario limitar los gases de efecto invernadero , en el origen del calentamiento global.

En este sentido, se utilizan cada vez más energías renovables para producir electricidad, calor o gas. Se dice que una energía es renovable cuando está disponible en forma ilimitada y que su regeneración es rápida.

Estos incluyen, entre otros, la energía solar y eólica. Sin embargo, sería bueno cuestionar el impacto ambiental de estas dos energías ecológicas. ¿Son la fuente de producción de gases de efecto invernadero? Explicaciones.

¿Qué son los gases de efecto invernadero?

Los gases de efecto invernadero, como hemos mencionado, están en la raíz del calentamiento global. Estos absorben parte de la radiación del sol y la devuelven en forma de radiación a la atmósfera .

Además, la temperatura aumenta poco a poco. Hay varias docenas de tales gases, el más conocido es el dióxido de carbono o CO2 .

Esto se genera al quemar carbón, petróleo y biomasa. Por lo tanto, los automóviles y otros modos de transporte con motor de combustión están en el origen de la producción de una gran cantidad de CO2. Por otro lado, el dióxido de carbono también se crea durante la producción de electricidad y calefacción.

Metano también es un gas de efecto invernadero conocido, que también tiene un fuerte impacto en el clima. Es producido por el ganado. Otras sustancias gaseosas podrían incluir, por ejemplo, gases fluorados, óxido nitroso, ozono o hidrofluorocarbonos.

La energía renovable involucrados con el fin de producir electricidad y calefacción más limpio. Sin embargo, es posible cuestionar su impacto real en el medio ambiente. ¿La energía solar y eólica crean gases de efecto invernadero? Lo veremos

El impacto de la energía solar en el clima.

La energía solar se utiliza para producir electricidad a través de paneles fotovoltaicos, que se pueden instalar en el techo de las casas, pero también en un parque fotovoltaico. La radiación del sol es capturada por las células, que la transformarán en voltaje eléctrico . Esto se redistribuirá en la red eléctrica de una vivienda.

¿La ventaja de los paneles solares? En las regiones más soleadas, las personas que lo tienen pueden proporcionar electricidad de forma autónoma. El excedente se puede revender a un proveedor de electricidad. Sin embargo, estos paneles también emiten gases de efecto invernadero.

  • La producción de paneles solares : si estas instalaciones no producen CO2 u otros gases de efecto invernadero durante su funcionamiento, su fase de producción es mucho más contaminante. 

 

  • De hecho, el silicio se usa para diseñar paneles solares, una sustancia que libera una gran cantidad de CO2, lo que aumenta enormemente su impacto ambiental. 

 

  • Por otro lado, estos dispositivos también contienen plomo o bromo, incluso si se hacen muchos esfuerzos para limitar su uso y reemplazarlos con productos más ecológicos.

 

  • Según un estudio de la Agencia Internacional de Energía, es necesario un período de 1 a 5 años para que dicho equipo produzca una cantidad de energía equivalente a la de su producción.
  • Reciclaje de paneles solares : el 85% de los componentes de un panel pueden reciclarse, lo que limita significativamente su impacto medioambiental. Se estima que los paneles tienen una vida útil de 20 a 30 años.

Por lo tanto, la energía solar es el origen de la producción de gases de efecto invernadero, especialmente durante el período de fabricación de paneles fotovoltaicos.

Sin embargo, es necesario especificar que la investigación está en marcha, con el objetivo de optimizar la fabricación de estos equipos y limitar su impacto ambiental. ¿Pero qué hay de la energía eólica?

  • Otros impactos ambientales : se estima que la instalación de parques eólicos contribuye a la mortalidad de varias especies de aves y murciélagos. 

Sin embargo, los dispositivos para mantener a estos animales alejados están configurados, con la instalación de un radar, por ejemplo. 

Además, la biodiversidad al pie de una turbina eólica también puede verse afectada. asimismo, se prevén soluciones, por ejemplo, la creación de corredores, para permitir el paso de animales. Por otro lado, la contaminación acústica generada por este equipo no debe ser descuidada. De hecho, estos dispositivos generan infrasonidos y bajas frecuencias.

 

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