Publicado en Arabian
Business
Por Redacción
12 de junio de 2015
Los ambiciosos planes de Qatar
para diversificar sus suministros de energía han dado un gran salto hacia
adelante gracias a una nueva investigación pionera en energía solar.
El Instituto de Qatar de
Investigación en Medio Ambiente y Energía (QEERI), una Fundación de Qatar para
la Educación, la Ciencia y el Desarrollo Comunitario (QF) del instituto
nacional de investigación, ha descubierto los secretos químicos de un nuevo
material que podrían hacer que la generación de energía solar fuera mucho más
económica, y finalmente liberar el potencial de este abundante recurso
renovable.
El avance se espera que en
última instancia, pueda contribuir a la misión de QF para la construcción de la
innovación y la tecnología de la capacidad de Qatar, asegurar el desarrollo
sostenible de la energía que beneficiará a este país, así como al resto del
mundo, según un comunicado.
De acuerdo con los expertos
científicos, el poder natural del sol suministra al estado del Golfo el
equivalente anual de 1,5 millones de barriles de petróleo por kilómetro
cuadrado.
Sin embargo, gran parte de esto
va a perder. El alto costo de la recolección de la energía latente ha hecho una
inversión poco atractiva para las empresas de energía 'tradicionales', y se ha
convertido en un obstáculo importante para Qatar en la realización de su
ambicioso plan de generar una quinta parte de sus necesidades de energía a
partir de recursos renovables para el 2024.
Ahora QEERI, que ha asumido un
papel de liderazgo en energía e investigación de la seguridad del agua en la
región, así puede haber llegado a una solución que conduzca a una menor
dependencia del petróleo y el gas en el futuro.
El Dr. Mohammed Jalil, director
ejecutivo de QEERI, dijo: "El rápido crecimiento de la población de este
país y el crecimiento económico ha llevado a cada vez mayores demandas de
energía eléctrica. Sin medidas para asegurar fuentes de energía sostenibles
adicionales, y para reducir el consumo, la economía y el medio ambiente se
verán afectados de manera adversa en los próximos años.
"Por esta razón seguimos
centrando nuestros esfuerzos en el aprovechamiento de la energía del sol – el recurso
natural más abundante de Qatar - a medida que desarrollamos nuevas soluciones
de energía en este país y de la región como parte de nuestro continuo apoyo de
la Visión Nacional de Qatar 2030. "
La investigación, que se ha
llevado a cabo en conjunto con AMBAR, un centro de investigación financiado por
la Fundación Científica de Irlanda (SFI) y conjuntamente organizada por el
Trinity College de Dublín de Irlanda (TCD) y el Centro para la Investigación
sobre nanoestructuras adaptativas y nanodispositivos (CRANN), ha buscado
específicamente un material recién descubierto llamado perovskita.
Perovskita, que tiene la forma
de cristal, ha excitado el mundo científico desde su descubrimiento en 2012,
debido al hecho de que es una alternativa más barata, y potencialmente más
eficaz, al silicio, uno de los materiales tradicionales utilizados en las
células solares.
En sólo tres años, el mineral
ha avanzado a una velocidad sin precedentes, con la más reciente investigación
sugiere que las células perovskita ahora son capaces de eficiencias superiores
al 20 por ciento, un hito que el silicio necesitó de varias décadas el poder
lograr.
Sin embargo, el ascenso
imparable de la perovskita se ha interrumpido debido a la inestabilidad natural
del material. Incluso para funcionar, la perovskita deben celebrarse en una
atmósfera inerte, sin exponerse a casi nada de oxígeno, bajos niveles de
humedad, y sin variaciones de temperatura.
La investigación del QEERI y de
Amber ha revelado importantes secretos sobre cómo funciona y opera el mineral.
Hasta ahora, los investigadores han quedado perplejos en cuanto a cómo la perovskita
es capaz de almacenar y capturar la energía solar, con la opinión científica
dividida en cuanto, con precisión, cuál
es el proceso químico que se produce de forma natural en el interior del
material después de que se haya expuesto a los rayos solares.
Finalmente el misterio se ha
resuelto, con la investigación del QEERI y AMBAR revelando cómo los cristales
inorgánicos dentro de la perovskita son capaces de alterar la estructura después
de la exposición a la luz solar, lo que les permite atrapar la energía interna.
Ahora se espera que este
hallazgo, que fue publicado recientemente en la prestigiosa revista científica 'Nature Communications', ayudará a la
comprensión de la perovskita por la comunidad científica y reforzar los
esfuerzos globales de investigación para hacer frente a los problemas de
estabilidad innatos del mineral.
La investigación, que necesitó
de años, se llevó a cabo mediante el uso de herramientas de modelado y
simulación informática avanzada, un proceso que implica la creación y el
análisis de un prototipo del material para predecir su desempeño en el mundo
real, y centrándose concretamente en las propiedades electrónicas de estos
materiales.
El Dr Sabre Kais, director de Teoría,
Modelación y Simulación del Grupo al QEERI, dijo: "Este hallazgo es el
resultado de mucho trabajo duro. Hace unos dos años, empezamos con seminarios
semanales para discutir y entender las propiedades de esta clase de materiales
".
Hablando sobre el futuro de la
perovskita, el Profesor Sanvito de AMBAR, quien también es profesor de Teoría
de la Materia Condensada en la universidad Trinitry de Física en Dublín,
Irlanda, dijo: "Cada hora, las emisiones de sol en la Tierra dejan tanta
energía que la utilizada por todo el planeta en un año.
"La recogida de una enorme
cantidad de energía, de una manera eficiente y rentable significaría abundante
energía verde para toda la raza humana. Desarrollar y mejorar nuestro
conocimiento de captación de energía solar es crucial. Este es un
descubrimiento emocionante.
"Ahora que entendemos cómo
funcionan estos nuevos materiales, podemos diseñar nuevos compuestos para
utilizar en la captación de energía solar con los costos más baratos que las
células solares de silicio."
QEERI y AMBAR se concedieron
recientemente una beca para continuar sus investigaciones por el Fondo Nacional
de Investigación de Qatar (QNRF), un organismo de financiación establecido por
la Fundación Qatar, que les permitirá ampliar sus investigaciones utilizando el
estado de la técnica y los datos de los análisis.
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