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Tecnología para un futuro sostenible

Posteado por "la Caixa" el 21/10/2019

¿Es posible reducir el consumo de energía sin que disminuya nuestra calidad de vida? ¿Podemos producir grandes cantidades de energía de forma sostenible? Gracias a la investigación, la respuesta a ambas preguntas podría muy pronto ser sí. La investigación en nuevos materiales está avanzando a pasos gigantes en la mejora de los procesos productivos, es decir, utilizar recursos sostenibles y de forma eficiente para la obtención de bienes y servicios.

Con motivo del Día Mundial del Ahorro Energético, queremos destacar dos proyectos de investigación puntera en este campo, ambos seleccionados por el programa MIT-SPAIN ”la Caixa” Foundation SEED FUND. Este programa es una iniciativa conjunta de ”la Caixa” y el Massachusetts Institute of Technology (MIT) para impulsar la colaboración entre grupos de investigación españoles y del MIT en la búsqueda de soluciones a los grandes retos del siglo XXI en materia de energía, salud y economía global. 

Nanomateriales y antenas ópticas para captar mejor la luz solar 

En colaboración con Will Tisdale, del MIT, el investigador del Centro de Investigación de Física de la Materia Condensada (IFIMAC-UAM), Ferry Prins, trabaja para mejorar la interconversión entre la luz y la electricidad en las tecnologías relacionadas con la energía solar.

En este ámbito de investigación existe un creciente interés por sustituir al silicio, hasta ahora el material convencional para captar la luz, por otros materiales más baratos y accesibles. Sin embargo, a menudo estos nuevos nanomateriales presentan una estructura menos ordenada y con ciertos defectos que complican el transporte de energía a través de ellos.

Frente a este problema, los investigadores de ambos laboratorios han unido fuerzas para plantear una solución totalmente innovadora. Mediante la combinación de nanomateriales perfeccionados por el MIT y antenas ópticas generadas por la UAM, es posible crear alternativas que permitan sortear cualquier imperfección o desorden durante la colección de energía a través del material. Este es el primer paso para lograr paneles solares económicos y, al mismo tiempo, muy eficientes. Potencialmente, esta tecnología podría convertir cualquier superficie en un colector de energía. En un escenario como este, la luz del Sol podría proporcionar suficiente energía para satisfacer las necesidades del planeta.  

Entender y controlar el transporte de calor en la nanoescala 

Desde el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), Marianna Sledzinska, junto a la investigadora ICREA Clivia M. Sotomayor Torres, colaboran con Keith Nelson, del MIT. Ambos equipos trabajan juntos para entender cómo se transporta el calor en la nanoescala y cómo fabricar nuevos nanomateriales capaces de controlar su disipación.  

El silicio es también un material omnipresente en los nanotransistores de los dispositivos modernos y es un buen conductor del calor a escala macro. No obstante, con la miniaturización electrónica, y con el paso a la escala nano, su capacidad para el transporte térmico disminuye muchísimo. Esto provoca un sobrecalentamiento en nuestros dispositivos electrónicos, que disminuyen su rendimiento e incluso pueden llegar a dejar de funcionar. Es por este motivo por lo que es tan importante encontrar nuevos materiales capaces de transportar el calor de forma más eficiente a escalas tan pequeñas. Entre ellos, el grafeno es el que se está erigiendo en material estrella de la electrónica del futuro. 

En esta carrera por desbancar al silicio, es muy importante evitar los problemas actuales derivados del sobrecalentamiento o disipación térmica. Y es por ello que equipos como el de Sledzinska estudian en profundidad las propiedades, tanto eléctricas como térmicas, de los diferentes materiales candidatos.

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Tema:

energía

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