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17 junio 2018

Las otras fuentes de energía renovable

Medio ambiente | Recursos Naturales | Sostenibilidad y ecología
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La era de los combustibles fósiles se va acercando a su fin. En un escenario mundial de reducción de la contaminación, los países se esfuerzan en disminuir la emisión de los gases de efecto invernadero. El más nocivo, el dióxido de carbono, proviene principalmente de la quema de estos combustibles perecederos.

Energías renovables como la eólica, la solar o la geotérmica, basadas en fuentes naturales inagotables y limpias, son la gran esperanza en la transición energética, pero hoy por hoy resultan insuficientes. Por eso, los investigadores plantean propuestas innovadoras, capaces de generar electricidad o biocombustibles a partir de alimentos desechados, del vapor del agua e incluso de las lágrimas.

Patatas que iluminan

Además de ser un alimento básico para millones de personas, las patatas tiene otra cualidad: pueden servir como batería en lugares con difícil acceso a la electricidad. El investigador israelí Haim Rabinowitch y su equipo se llevaron una sorpresa al empezar sus experimentos.

“Al principio pensamos erróneamente que la patata era la fuente real de energía y que al unir los electrodos nos beneficiaríamos de la alta energía almacenada en ella, pero no es el caso”, explica a OpenMind Rabinowitch, profesor de la facultad de Agricultura, Alimentación y Medioambiente de la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel).

La patata conduce la electricidad entre dos metales, permitiendo que la corriente de electrones se mueva a través del cable para crear electricidad. De acuerdo a la investigación israelí, una pequeña rebanada colocada entre un cátodo de cobre y un ánodo de zinc conectados con un cable podría iluminar habitaciones con dispositivos LED durante 40 días, como recoge la revista Smithsonian.

Entre las ventajas del tubérculo, Rabinowitch destaca que se cultive en 120 países y su bajo coste. “La patata y otros tejidos vegetales tratados de forma similar podrían proporcionar una solución inmediata, respetuosa con el medio ambiente y económica para muchas de las necesidades energéticas de baja energía en áreas del mundo que carecen de acceso a la infraestructura eléctrica”, afirman los autores de la investigación.

La potencia de la evaporación

Aproximadamente el 50% de la energía solar absorbida por la superficie terrestre impulsa la evaporación, un proceso natural que afecta a los ecosistemas, a los recursos hídricos y al clima. Los científicos llevan años estudiando cómo convertir esta energía en un recurso útil.

En un estudio publicado en la revista Nature Communications, un equipo de investigadores de Estados Unidos afirma que la evaporación natural de las superficies de aguas abiertas podría proporcionar densidades de energía comparables a las actuales tecnologías eólica y solar. “Estimamos que en Estados Unidos están potencialmente disponibles hasta 325 GW de potencia”, calculan los autores.

El vapor de agua de lugares como el Parque Nacional de Yellowstone (EE.UU.) es una innovadora fuente de energía renovable. Crédito: Daniel Mayer.

El modelo que han diseñado contempla un motor colocado en la superficie del agua que aprovecharía la energía de la evaporación a través de un ciclo de etapas, absorbiendo el vapor y liberando el agua. A diferencia de la energía eólica o solar, los investigadores plantean que la potencia de la evaporación se almacene para poder usarla en los momentos de demanda.

Del aceite a las zanahorias

El aceite usado lo depositamos en puntos limpios para su reciclaje. Entre sus aplicaciones, el lubricante puede servir para desarrollar biodiésel. Este biocombustible aspira a sustituir a los derivados del petróleo, contaminando mucho menos.

Lo difícil es obtener un fluido puro, que cumpla con las normativas comunitarias. Científicos de la Universidad Complutense de Madrid han calculado cuál el umbral límite de pureza: la acidez del aceite de fritura no debe superar el 2%. Los científicos comprobaron que, cuantas más frituras, peor era su calidad, lo que influía en la pureza del biocombustible.

Las zanahorias descartadas para la venta pueden servir para producir biocombustible. Fuente: Pixabay

Otros desechos, de zanahorias en este caso, también han demostrado ser útiles para combustibles verdes como es el bioetanol, un compuesto obtenido a partir de la fermentación de azúcares.

Investigadores españoles y argentinos usaron zanahorias descartadas, que no cumplían los estándares para la venta, para generar el biocombustible. Preparado el mosto, la zanahoria se trocea y se somete a un proceso de hidrólisis enzimática. Después tiene lugar la fermentación etílica, en la que las levaduras transforman el azúcar del mosto en etanol y dióxido de carbono. El último paso es purificar el etanol por destilación.

El proceso de reutilización contempla que la pulpa resultante sirva como alimento de los animales, los carotenos tengan valor para la industria farmacéutica y alimentaria, y las fibras se destinen a la alimentación humana.

El poder de las lágrimas

Las lágrimas podrían darnos más alegrías que penas. Un equipo de investigadores dirigidos por la Universidad de Limerick (Irlanda) ha estudiado su potencial para generar electricidad. La clave está en aplicar presión en una proteína, la lisozima, que se encuentra en las lágrimas y también en las claras de huevo, la saliva o la leche de los mamíferos.

Aimee Stapleton, investigadora de la Universidad de Limerick, forma parte del equipo que ha estudiado el potencial de las lágrimas para producir electricidad. Crédito: Sean Curtin, True Media.

La capacidad de generar electricidad mediante presión no es nueva. Se denomina piezoelectricidad directa y la tienen materiales como el cuarzo, que puede convertir energía mecánica en eléctrica y al contrario. De hecho, estos materiales ya se usan en telefonía móvil, sónares del océano e imágenes de ultrasonido.

Pero, según los científicos, el hallazgo de que los cristales de lisozima presentes en las lágrimas generen este tipo de electricidad puede tener aplicaciones en el área de la energía y electrónica flexible para dispositivos biomédicos. Eso incluye la liberación de fármacos dentro del organismo con la ayuda de una bomba impulsada por esta proteína biocompatible.

Laura Chaparro

@laura_chaparro

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