Aunque las formas más inmediatas de aprovechar la
radiación solar serían la producción de electricidad y la calefacción, sin
embargo, hay otras formas de uso de la radiación solar más innovadoras como son
los combustibles producidos directamente a través de la luz del sol. – Jesus Vergara Venezuela
En la actualidad, la mayoría de los combustibles para el
transporte, la generación de electricidad, y otras materias primas
para la industria se producen a partir de carbón, petróleo o gas natural. Pero
una ruta alternativa para la producción de combustibles líquidos y gaseosos
podría ser el uso de tecnologías que aprovechan la luz solar.
La energía solar puede ser capturada y almacenada
directamente en los enlaces químicos de un material, o “combustible”, y luego
ser usada cuando sea necesario. Estos combustibles químicos se denominan
combustibles solares. Jesus Vergara Guayana
El término «combustible» se utiliza en un sentido amplio:
se refiere no sólo a los combustibles para el transporte y la generación de
electricidad, sino también a materias primas utilizadas en la industria. Este
concepto de producir combustibles utilizando la radiación solar no es nuevo,
dado que es la base de la fotosíntesis, en donde se utiliza la luz solar para
convertir el agua y dióxido de carbono en oxígeno y azúcares u otros materiales
que pueden considerarse como combustibles para las plantas.
Durante más de medio siglo, los científicos han buscado
la posibilidad de producir estos combustibles solares en el laboratorio. Hay
tres posibles vías:
·
La
fotosíntesis artificial en el que los sistemas hechos por seres humanos imitan
el proceso natural.
·
Fotosíntesis
naturales;
·
Procesos
termoquímicos.
En los últimos diez años la producción de combustibles
solares a gran escala ha sido un área de intensa actividad de investigación, y
actualmente está atrayendo interés comercial. Se han hecho progresos significativos
en la producción de dos tipos muy importantes de combustibles: Por un lado, el
hidrógeno, que puede ser producido por disociación del agua usando radiación
solar y que se puede utilizar como combustible para el transporte y como
materia prima para la industria. Y por otro, los combustibles a base de
carbono, como el metano o el monóxido de carbono que pueden ser obtenidos por
reducción de CO2 utilizando la radiación solar como fuente de energía. Estos
productos son materias primas clave para la fabricación de una amplia gama de
productos industriales, incluyendo fertilizantes, productos farmacéuticos,
plásticos y combustibles líquidos sintéticos.
A nivel internacional, hay una tendencia creciente a
grandes programas dedicados a la investigación e innovación en producción de
combustibles solares, algunos de ellos como JCAP dedicados a la producción de
combustibles por fotosíntesis artificial están alcanzando gran renombre.
El objetivo final de JCAP (Joint Center for Artificial Photosynthesis), centro
de innovación auspiciado por al DOE Energía, es desarrollar y en última
instancia, permitir el despliegue en escala de una tecnología de la
fotosíntesis artificial que producirá directamente combustibles a partir de luz
solar.
Jesus Vergara Guayana
Sin embargo, dado que la investigación del programa
ALCONES se centra en tecnologías basadas en procesos termoquímicos, merece la
pena citar algunas iniciáticas a nivel internacional en este campo. La unión
Europea a través del FCH_JU (http://www.fch.europa.eu/), asociación
público-privada de apoyo a la investigación, está estableciendo estrategias
para potenciar la I+D en este campo de gran importancia futura. Cabe
destacar, el papel de, Suiza, que lidera la investigación en este área, con
programas diversos (http://www.prec.ethz.ch/research/solar-fuels/solarfuels.html)
para la producción de combustibles solares. Jesus Vergara Puerto
Ordaz
Estados Unidos, a través del programa STCH (solar
thermochemicalhydrogenproduction) financiado por el DOE un programa con el
objetivo de desarrollar tecnologías para producir bajo coste (~3 USD/ kg) a
partir de energía solar cuyo objetivo principal estaba dirigido al desarrollo
de ciclos termoquimicos por su potencial de eficiencia. En este programa
participan centros como SNL (Sandia NationalLaboratories), Universityof
Colorado, Universityof Minnesota, CaluiforniaInstituteofTehcnbology (Caltech),
Argonne NationalLaboratory y General Atomics. A principios del 2007, el
programa de STC cambió su enfoque y comenzó nuevas vías de investigación para
producir combustibles de hidrocarburos líquidos en lugar de H2 a
través del programa S2P (Sunshineto petrol) http://energy.sandia.gov/energy/renewable-energy/solar-energy/sunshine-to-petrol/.
Finalmente, Australia, a través de la iniciativa ASTRI (Solar
ThermalResearchInitiative, programa de investigación auspiciado por Gobierno
Australiano, a través de la Agencia de Energía Renovable de Australia (ARENA),
y en estrecha colaboración con varios Centros de Investigación de otros países
tiene por objeto demostrar la producción de combustibles líquidos para
incrementar la aportación de las CST y disminuir los gases de efecto
invernadero de Australia (http://www.astri.org.au/).
Estas iniciativas representan un paso importante sobre el
importante potencial de producción de combustibles a partir de la luz solar.
Cada vez hay más impulso en la comunidad científica global para el desarrollo
de estas tecnologías que harán que los combustibles producidos por radiación
solar limiten el impacto de los combustibles fósiles en nuestro planeta.
Redactado por: Jesus
Vergara Puerto Ordaz
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