Hacia los paneles solares delgados y autoadhesivos como pegatinas

Los nuevos paneles solares han sido adheridos a objetos como un teléfono móvil, una tarjeta de visita y una ventana. (Foto: Universidad de Stanford)

Los paneles solares convencionales tienen el problema de ser rígidos. Deben instalarse en superficies también rígidas y necesitan ser afianzados con fuertes mecanismos de sujeción. Esto limita las superficies factibles para acoger paneles solares. Un problema parecido sufren células solares con diseños más avanzados, que, con independencia de su grosor, no se pueden librar de ser fabricadas en un sustrato que las acompañará durante el resto de su vida útil.

Este problema ha movido a muchos científicos a intentar encontrar diseños menos aparatosos para los elementos fotovoltaicos. Lo ideal sería paneles solares flexibles, delgados, eficientes y baratos que, conservando todas sus características fundamentales, pudieran ser despegados de sus respectivas hojas plásticas protectoras y adheridos, como tiritas o pegatinas, a virtualmente cualquier superficie, desde papeles a cristales de ventanas.

El equipo de Xiaolin Zheng y Chi Hwan Lee, de la Universidad de Stanford en California, ha logrado desarrollar paneles solares que se aproximan mucho a los del ejemplo.

A diferencia de las células solares de lámina fina ideadas hasta ahora, las nuevas células solares no requieren ser fabricadas en el substrato portador final. Esa es la diferencia crucial. El nuevo proceso de elaboración ofrece magníficas perspectivas de expandir las aplicaciones prácticas de la energía solar.


Valiéndose del nuevo proceso de fabricación y de posterior instalación, el equipo de investigación ha logrado pegar células solares de película fina a papel, plástico y vidrio, entre otros materiales, de un modo no mucho más complicado que la transferencia a la piel de un tatuaje de quita y pon.

Las pruebas efectuadas demuestran que el nuevo proceso mantiene del todo intactas y plenamente funcionales a las células solares de película fina.

Estos paneles solares transferibles se pueden aplicar a muchas clases de objetos, como cascos de motorista o de otro tipo, teléfonos móviles, ventanas, dispositivos electrónicos portátiles, tejados curvos y hasta ropa.

Información adicional

Fuente

El clima de la Tierra podría alcanzar un punto de no retorno

Derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. (Imagen: Kenyai)

La revista científica Nature publica esta semana un artículo, que advierte del posible cambio del estado planetario actual. Según las conclusiones, la posibilidad de alcanzar un punto de no retorno de la situación se debe al consumo de combustibles fósiles y a la alta tasa de crecimiento de la población mundial.


El impacto del conjunto de alteraciones que está sufriendo el planeta es mayor que la suma individual de cada una de esas alteraciones.


Jordi Bascompte, investigador de la Estación Biológica de Doñana del CSIC y coautor del trabajo, dice que “estos cambios parecen involucrar alteraciones en la química de la atmósfera y los océanos, y grandes trastornos en los flujos de energía desde el principio hasta el final de la cadena alimentaria”.


El incremento de la población está asociado a un mayor consumo de recursos y energía, y a la transformación y fragmentación del paisaje que alteran las condiciones atmosféricas, oceánicas y terrestres que, a su vez, amenaza la supervivencia de la biodiversidad actual.


El trabajo también señala aspectos como una pérdida de la productividad en las tierras de cultivo, una menor capacidad de almacenamiento de CO2 y el colapso del stock pesquero.


Eloy Revilla,  investigador de la Estación Biológica de Doñana y otro de los autores del trabajo, considera que “incluso las áreas inalteradas del planeta sufrirán las consecuencias si estos impactos directos superan el 50%”. Según el artículo, si la tasa de incremento de la población se mantiene y también lo hace el nivel de consumo de recursos, este porcentaje será alcanzado hacia 2025 y llegará al 55% en 2045.


Para minimizar estos posibles impactos y no superar la barrera del 50%, el estudio propone las siguientes medidas: reducir la tasa de crecimiento anual de la población y su consumo de recursos asociado, sustituir el mayor nivel energético posible por fuentes renovables, aumentar la eficiencia en la producción de alimentos y mejorar la gestión de las zonas de la Tierra que aún no han sido dominadas por humanos.


Según el artículo, la humanidad está en una encrucijada crítica en la que debe decidir si quiere guiar los cambios del planeta o simplemente dejar que las cosas sucedan. Según Revilla: “esos porcentajes deberían preocuparnos muy seriamente”.


A lo largo de la historia, la Tierra ha vivido cinco grandes episodios de extinciones masivas asociados a cambios climáticos que han modificado las características de todo el planeta. Estas épocas de transición solo representan un 5% de la historia del planeta, mientras que el resto del tiempo se ha mantenido estable.  


El último gran cambio tuvo lugar hace unos 14.000 años, cuando el 30% de la superficie terrestre perdió la capa de hielo que la cubrió durante el último periodo glacial. La última edad de hielo había durado unos 100.000 años, mientras que el periodo de transición se alargó unos 3.300 años. Desde entonces, el planeta ha mantenido unas características más o menos estables hasta la aparición y el desarrollo de la civilización humana.



Actualmente, la tasa de crecimiento anual de la población es de unos 77 millones de personas, casi 1.000 veces superior que la experimentada hace entre 10.000 años y 400 años, cuando se situaba en unas 67.000 personas. El estudio destaca que el incremento de la población ha traído consigo la transformación del 43% de la superficie terrestre en áreas urbanas y agrícolas.


Del mismo modo, los humanos gobiernan el uso de hasta el 40% de la producción primaria mundial, lo que limita el acceso de otras especies a este recurso. A su vez, el consumo de combustibles fósiles ha supuesto un aumento de la concentración de CO2 atmosférico de un 35% y ha provocado un descenso del 0,05 en el pH oceánico

Fuente

Las fuentes de energía cuya adopción inmediata podría frenar al calentamiento global

Sólo las fuentes de energía sin emisión alguna de dióxido de carbono pueden darnos una oportunidad de frenar el calentamiento global antes de que alcance un umbral capaz de desencadenar efectos de retroalimentación. (Foto: Amazings/NCYT/MMA)

¿Podría detenerse el calentamiento global en este siglo si las centrales eléctricas que usan carbón como combustible pasasen a consumir gas natural, y además se procurase construir a toda prisa la mayor cantidad posible de centrales solares, parques eólicos, presas hidroeléctricas, e infraestructuras diversas para otras formas de obtención de energía limpia?


En una investigación reciente, se ha calculado qué efectos cabría esperar ver en el clima a causa de la sustitución de las centrales eléctricas basadas en el carbón por cualquiera de ocho opciones más limpias.


En cada caso, el equipo de Ken Caldeira, del Instituto Carnegie de Ciencia de Estados Unidos, y Nathan Myhrvold de la empresa Intellectual Ventures, en la misma nación, comprobó que para lograr un beneficio sustancial en este mismo siglo, la humanidad necesita comenzar una rápida transición hacia las tecnologías energéticas que menos contaminen, como la solar o la eólica.


Los investigadores han llegado a la conclusión de que refrenar el calentamiento global exige mucho más tiempo de lo que se creía.


En el caso del gas natural, que es un combustible fósil más limpio que los demás, así como más barato en las regiones más favorecidas, los resultados del nuevo estudio indican que el calentamiento global, debido a estar ya bastante avanzado, continuará incluso si durante los próximos 40 años todas las centrales eléctricas térmicas alimentadas con carbón que existen en el mundo son reemplazadas por centrales comparables pero alimentadas con gas natural.



Los resultados del estudio indican que sólo las fuentes de energía sin emisión alguna de dióxido de carbono pueden darnos una oportunidad de frenar el calentamiento global antes de que alcance un umbral capaz de desencadenar efectos de retroalimentación.


No hay una solución rápida para frenar el calentamiento global, tal como subraya Caldeira. Cambiar las centrales eléctricas contaminantes por otras limpias es un proceso lento y requiere trabajar duro. Además, en el mejor de los casos, el sistema climático tardará varias décadas para responder totalmente a las reducciones en las emisiones. "Si esperamos ver beneficios sustanciales para la segunda mitad de este siglo, tenemos que comenzar a actuar ahora", sentencia Caldeira.

Fuente

Confirman la existencia de una clase de sustancias con capacidad para mitigar el calentamiento global

Parte del trabajo de investigación se hizo con un aparato diseñado por expertos de los Laboratorios Nacionales de Sandía para su uso en un sincrotrón del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, ambas instituciones en EE.UU. (Foto: U. de Manchester)

Los birradicales de Criegee, presentes en la atmósfera, son potentes oxidantes para sustancias contaminantes como el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre, producidos por procesos de combustión. Estos birradicales, en cantidades suficientes, podrían limpiar la atmósfera de manera natural.


Aunque se creía en la existencia de estas sustancias desde la década de 1950, no habían sido encontradas hasta ahora. El hallazgo lo ha hecho un equipo de expertos de las universidades de Manchester y Bristol en el Reino Unido, y de los Laboratorios Nacionales de Sandía en Estados Unidos. Estos investigadores han constatado que los birradicales de Criegee reaccionan más rápido de lo que se pensaba, y que aceleran la formación de sulfatos y nitratos en la atmósfera. Estos compuestos conducen a la formación de aerosoles y a la generación de nubes con el potencial de refrescar el planeta.


El equipo de los químicos Carl Percival (de la Universidad de Manchester) y Dudley Shallcross (de la Universidad de Bristol) cree ahora que su descubrimiento puede abrir nuevos y prometedores caminos para mitigar el calentamiento global.


La fuente principal de los birradicales de Criegee no depende de la luz solar; por eso estos procesos tienen lugar a lo largo del día y de la noche. Un ingrediente importante requerido para la producción de estos birradicales de Criegee proviene de las sustancias químicas emitidas de manera natural por los vegetales, de modo que los ecosistemas naturales podrían estar desempeñando un papel primordial en el combate contra el calentamiento global.



La formación de los birradicales de Criegee fue postulada por primera vez de la mano de Rudolf Criegee en los años cincuenta. Sin embargo, a pesar de su importancia, no ha sido posible estudiar esta gama tan importante de compuestos directamente en el laboratorio.


En los últimos 100 años, la temperatura superficial promedio de la Tierra se ha incrementado en aproximadamente 0,8 grados centígrados, con alrededor de las dos terceras partes de ese aumento manifestándose en las últimas tres décadas. La comunidad científica insiste en la urgencia de hacer recortes drásticos en las emisiones de gases de efecto invernadero, a fin de evitar que el futuro calentamiento global supere el tan temido umbral de los 2,0 grados centígrados de incremento.

Fuente