Las innovaciones son catalizadores del cambio y empujan a las sociedades a redefinir lo que es posible. Dado que se prevé que la demanda mundial de electricidad libre de fósiles se duplicará en las próximas décadas, analizamos más de cerca cuatro proyectos que pronto podrían convertirse en opciones viables para el sector energético.
En la ciudad de Kankaanpää, en el oeste de Finlandia, 100 toneladas de arena se empaquetan herméticamente en dos capas separadas por aislamiento térmico en un sólido tanque de acero. En días soleados o ventosos, el exceso de energía de los parques solares y eólicos adyacentes calienta la arena a unos 600 grados centígrados. A diferencia del agua, que tiene un punto de ebullición significativamente más bajo, la arena y otros materiales sólidos almacenan cantidades mucho mayores de energía por unidad.
Esta innovación ya ha demostrado ser significativamente mejor que la alternativa (quemar combustibles fósiles para calefacción) y está reduciendo las emisiones de algunas redes de calefacción urbana en casi un 70 por ciento.
«Este es un paso significativo en la ampliación de la tecnología de baterías de arena», afirma Liisa Naskali, directora de operaciones de Polar Night Energy, la empresa detrás de la innovación, en una entrevista con euronews.green.
Energía eólica a gran altura
A unos 300 metros de altitud, las corrientes de viento son significativamente mayores en comparación con los aproximadamente 100 metros que alcanzan muchos molinos de viento convencionales. Aprovechar esta energía podría generar el doble de electricidad y ocho veces más que los molinos de viento más pequeños de 35 metros. Pero la solución no es construir monopilotes de 300 metros. En cambio, se están probando diferentes tecnologías como cometas, drones o aerogeneradores impulsadas por helio para llegar a esta fuente de energía sin explotar. Los aerogeneradores están atados al suelo con cables que también transmiten electricidad a la red eléctrica.
Esta solución también tendría otras ventajas, como ser móvil y requerir poca infraestructura terrestre, lo que la hace especialmente atractiva para zonas remotas y de difícil acceso.
“La energía eólica aérea es una tecnología innovadora de energía renovable que, a pequeña escala, se adapta perfectamente a la generación remota de electricidad fuera de la red y, a mayor escala, tendrá el potencial de alterar la economía energética mundial”, como afirma la empresa Kitepower. Así lo describe el cofundador de Roland Schmehl en el sitio web de la empresa.
¿Que sigue?
Es demasiado pronto para decir si nuestros automóviles funcionarán con biocombustibles de algas o si las cometas que revolotean a 300 metros del suelo alimentarán nuestros hogares. Lo cierto es que necesitaremos una combinación de fuentes de energía, afirma Bergman.
“No existe una solución mágica: necesitamos múltiples fuentes de energía para satisfacer la demanda de energía renovable. Durante mis 20 años como Jefe de I+D, he visto cómo la energía eólica y solar se convertían en las tecnologías más baratas para producir energía eléctrica. También he visto cómo la discusión ha pasado de centrarse principalmente en hardware a centrarse en información y datos. Ahora, con la evolución de la IA, hay tantas oportunidades fantásticas que apenas hemos comenzado a ver”.
Durante miles de años, la humanidad ha intentado aprovechar la energía de los cuatro elementos: tierra, viento, sol y agua. El viento para impulsar barcos y molinos, el agua para hacer girar ruedas, el Sol para generar calor y encender el fuego y desde la propia Tierra presión y fuentes termales.
Esta búsqueda nunca se ha detenido; más bien, se ha intensificado a medida que aumenta la demanda mundial de energía libre de fósiles. El desafío radica en gestionar toda esa energía bruta.
Reflectores solares espaciales
En un segundo, el Sol emite la misma cantidad de energía que la que consume la humanidad en 20.000 años. La fracción de energía que llega a la Tierra cada hora es suficiente para satisfacer nuestras necesidades globales de electricidad durante todo un año.
Una innovación que pudiera capturar y utilizar de manera eficiente más de esta energía representaría un gran salto en la libertad fósil.
El 4 de febrero de 1993, un punto brillante de cinco kilómetros de ancho se dirigió desde Francia a Rusia a una velocidad de 8 km/s. A unos 350 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, la causa estaba en órbita: una pantalla reflectora de 20 metros de ancho que la Agencia Espacial Federal Rusa había desplegado junto a su estación espacial, Mir.
Si bien los rusos tenían otros objetivos y el proyecto fue abandonado unos años después, ahora ingenieros espaciales de la Universidad de Glasgow han publicado una nueva investigación sobre un método que creen que podría ser una opción viable para aumentar la producción de energía fotovoltaica en la Tierra.
Con la tecnología moderna, las pantallas reflectoras serían más baratas, más eficientes, más fáciles de implementar y podrían orientarse automáticamente a grandes parques solares, añadiendo unos 20 minutos adicionales de producción cada día. Cuando ya no puedan dirigir la energía hacia los parques solares, podrían dirigirse en una dirección neutral para evitar perturbaciones.
El Dr. Onur Çelik, autor correspondiente del artículo, dice: “La energía solar tiene el potencial de ser uno de los aceleradores clave en nuestra carrera por alcanzar el cero neto, ayudándonos a mitigar los impactos globales del cambio climático al reducir nuestra dependencia de la electricidad. combustibles fósiles.
Biocombustibles de algas
Los biocombustibles de algas llamaron por primera vez la atención de las principales corporaciones petroleras hace unos 20 años, y desde entonces se han invertido cientos de millones de dólares en investigación. Al cultivar microalgas en ambientes controlados, estos microorganismos fotosintetizan la luz solar y el dióxido de carbono en biomasa rica en petróleo. Una vez maduras, se cosechan las algas, se extrae el aceite y se procesa para convertirlo en biocombustibles.
Las algas se pueden cultivar en tierras marginales y prometen un alto rendimiento, aunque son relativamente fáciles de refinar. Sin embargo, los primeros esfuerzos para aumentar la producción de biocombustibles de algas han encontrado obstáculos, particularmente para lograr escalabilidad y mayor eficiencia bajo limitaciones ambientales. Ahora el trabajo se centra en modificar las cepas de algas para mejorar la productividad y la resiliencia. El objetivo es desarrollar un producto que tenga una producción nueve veces mayor que el biodiesel de palma, por ejemplo.
La empresa de biocombustibles de algas Virido afirma, por ejemplo, que ya ha logrado una productividad del petróleo siete veces mayor que la de las algas silvestres y participa en el desafío de la descarbonización del sector del transporte pesado, como la aviación, el transporte marítimo y el transporte por carretera de larga distancia.
El desafío de las innovaciones
Karl Bergman, jefe de I+D de Vattenfall desde hace mucho tiempo, ha visto cómo se desarrollan las tecnologías a lo largo de décadas. Y hay una clara distinción entre una idea interesante y un gran invento, afirma. Los dos principales impulsores que empujan a los innovadores a fabricar productos más baratos, más limpios y más eficientes son el clima y la competencia. Sólo las soluciones que satisfagan ambas demandas pueden durar a largo plazo.
“Cuando ya existe una solución en el mercado, las nuevas alternativas deben ser significativamente mejores para que queramos cambiar”, afirma.
«No se trata sólo de la tecnología, sino probablemente aún más de las personas, sus hábitos, conocimientos y la infraestructura que rodea la tecnología».
