Notas sobre Energías Renovables

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La Central Térmica a carbón de Engie, en Rotterdam, se convertirá en un sitio de investigación para la biomasa

La compañía generadora Engie investiga la posibilidad de convertir una central eléctrica de carbón en una alimentada por biomasa. La investigación se lleva a cabo en una central eléctrica de carbón en Rotterdam.



Bas Joosse, 31/10/2018

En la planta, a partir de noviembre, se usarán gránulos de alta calidad o barras comprimidas de biomasa. Estos gránulos se fabrican tratando residuos orgánicos con vapor. El resultado son granos de biomasa comparables al carbón, pero con mayor densidad de energía. En términos combustibilidad, son casi iguales a las del carbón.

La técnica del tratamiento con vapor fue desarrollada por la compañía noruega Arbaflame y se ha probado ampliamente, pero aún no se ha empleado en una central eléctrica de la escala de la central de Rotterdam. Los costos de convertir una central eléctrica de carbón en una alimentada con biomasa son relativamente bajos.

Otras aplicaciones
Parte del calor liberado en la planta de Engie se usa de nuevo en la instalación de Arbaflame, pero también se puede usar, por ejemplo, para proporcionar energía a una red de calefacción. Además de los pellets, la planta también produce materias primas biológicas de alta calidad. Pueden procesarse en una bio-refinería y luego usarse en la industria química.

"La planta puede jugar un papel importante en el puerto de Rotterdam como una adición flexible a la energía solar y eólica, pero también al suministrar calor sostenible", dice Jeroen Schaafsma, gerente de carbón en Engie. En este momento, aún no es posible convertir una central eléctrica de carbón a 100 por ciento de biomasa. "Un proyecto exitoso puede ser el preludio de la entrega de grandes cantidades de electricidad y calor sostenibles al medio ambiente", dice Schaafsma.

Otras aplicaciones
Parte del calor liberado en la planta de Engie se usa de nuevo en la instalación de Arbaflame, pero también se puede usar, por ejemplo, para proporcionar energía a una red de calefacción. Además de los pellets, la planta también produce materias primas biológicas de alta calidad. Pueden procesarse en una bio-refinería y luego usarse en la industria química.

"La planta puede jugar un papel importante en el puerto de Rotterdam como una adición flexible a la energía solar y eólica, pero también al suministrar calor sostenible", dice Jeroen Schaafsma, gerente de carbón en Engie. En este momento, aún no es posible convertir una central eléctrica de carbón a 100 por ciento de biomasa. "Un proyecto exitoso puede ser el preludio de la entrega de grandes cantidades de electricidad y calor sostenibles al medio ambiente", dice Schaafsma.

Centrales eléctricas de carbón se cierran
La Unión Europea quiere reducir las emisiones de CO2 en los próximos años; para 2030, las emisiones en los Países Bajos deben reducirse en un 49 por ciento. Además, el gabinete Rutte decidió en 2017 que las centrales eléctricas de carbón en los Países Bajos deben cerrar.
El proyecto Engie, que se lleva a cabo junto con el llamado consorcio Arbaheat, puede ayudar a crear plantas de energía sostenibles y flexibles que también suministran calor además de electricidad. Los consultores PNO, ECN parte de TNO, Sintef, Vrije Universiteit Brussel, Puerto de Rotterdam y la Universidad de Bergen también están representados en el consorcio.

INFOGRAFIA

Texto de la infografía:

ARBAHEAT
Een stap…
Un paso hacia un futuro flexible y renovable
El acuerdo sobre el clima es claro: en 2030, los Países Bajos deben reducir su emisión de C02 en un 49%. El suministro de energía solar y eólica varía debido a los cambios climáticos. Esto impide satisfacer permanentemente la demanda. ¿Cómo podemos asegurarnos haya suficiente electricidad y calefacción de fuentes sostenibles? Con biomasa sostenible, que cumple con los estrictos requisitos, además de otras fuentes de energía renovables.

Biomassa gecertificeerd
Biomasa certificada (de origen)

Warmte (izquierda; +texto arriba)
Calor
Parte del calor liberado se utiliza en la instalación de Arbaflame.

Warmte (derecha; +texto arriba)
Calor
El calor liberado se puede utilizar, no solamente en la planta de Arbaflame, sino en una red de calefacción para Además del uso para la instalación de Arbaflame, el calor liberado también se puede vincular a una red de calefacción. Esto permite calentar empresas, hogares e invernaderos.

Elektriciteit (+texto arriba)
Electricidad
Además de calor, se genera electricidad regulada que puede utilizarse para respaldar la energía solar y eólica.

Arbaflame
Met behulp…
Con ayuda del vapor, el material residual orgánico se convierte en “pellets” y materia prima orgánica de alta calidad.

Pellets
Los pellets de alta calidad tienen una alta densidad de energía y son resistentes a la intemperie.

ENGIE Centrale Rotterdam
De pellets..
Central Engie de Rotterdam
Los pellets sustituyen al carbón. En ENGIE los usamos estos pellets para generar energía.

Hoogwaardige grondstoffen
Deze grondstoffen…
Materia prima de alta calidad.
La materia prima se puede procesar en una biorrefinería para usos en la industria química.

Bioplastics & biofuels
Bioplástico y biocombustibles

Pellets
Naast het gebruik...
Los pellets pueden utilizarse también en otras plantas o en casas particulares.


https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/30341/biomassa-engie

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A White-Hot Molten Silicon “Sun” Could Power 100,000 Homes
Excess electricity from solar panels heats a vat of molten silicon.

Dan Robitzski, December 7th 2018


“Sun in a Box”

Much of the world’s electricity is generated in real time — power plants fuel our homes when we need it, as we need it, and excess energy generally goes to waste.

With fossil fuels, this isn’t a huge problem; we can always burn more gas or oil. But wind turbines and solar panels produce power only when the wind is blowing or sun is shining. Energy storage for those mediums will pose a key challenge during the world’s transition to renewable energy energy.

That’s why it’s exciting that scientists from MIT and the Georgia Institute of Technology say they’ve found a new solution, which they call a “sun in a box.” The box takes the form of an insulated graphite silo that’s full of “white-hot molten silicon.”
Everything the Light Touches

The sun in a box works like giant rechargeable battery, according to research published last month in the academic journal Energy & Environmental Science, storing excess electricity as heat. Then, if people in the area need power in the evening when their solar panels aren’t generating power, photovoltaic within the silo capture the glowing silicon’s light and convert it back into useable electricity.

The engineers who worked on the project, which has the official and way-less-fun name of the Thermal Energy Grid Storage-Multi-Junction Photovoltaics (TEGS-MPV), think that it could be deployed in energy grids pretty much anywhere in the world, according to an MIT press release.
Solar City

Based on their preliminary tests, the scientists project that a single TEGS-MPV storage tank would be able to store enough power that a community of 100,000 homes could rely solely on renewable energy sources and not face interruptions when the sun goes down or the wind stops blowing.

These are, of course, early tests, and there will surely be unforeseen challenges to bringing this energy system to scale and actually using it in the real world. But if we except to avoid the worst effects of climate change, we’ll need to solve the problem of renewable energy storage. It’s nice to start seeing some answers.

READ MORE: “Sun in a box” would store renewable energy for the grid
[MIT News]

https://futurism.com/solar-energy-storage

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Moléculas ferrosas “luminosas” pueden proporcionar energía solar más barata
Universidad de Lund, 30 de noviembre de 2018

Por primera vez, investigadores han logrado crear una molécula a base de hierro que puede funcionar como fotocatalizador de combustible y célula solar eléctrica. Los resultados del estudio muestran que esta molécula puede reemplazar a los metales más caros y raros empleados actualmente.


La nueva molécula de hierro. Ilustración: Nils Rosemann.

Algunos fotocatalizadores y células solares se basan en una tecnología con moléculas que contienen metales, los llamados complejos metálicos. La tarea de los complejos metálicos en este contexto es absorber los rayos del sol y utilizar su energía. Sin embargo, hay un gran problema con estas moléculas. Los metales en ellos son inusuales y por lo tanto caros. Se trata de metales preciosos como el rutenio, osmio e iridio.

"Nuestros resultados ahora muestran que con el diseño molecular avanzado puede reemplazar los metales raros y preciosos con hierro que es abundante y barato en la corteza terrestre ", dice el profesor de química Kenneth Wärnmark en la Universidad de Lund.

Junto con sus colegas, Kenneth Wärnmark ha trabajado mucho tiempo para encontrar alternativas a los metales más caros. Los investigadores se han centrado en el hierro, que con su presencia del seis por ciento en la corteza terrestre es considerablemente más accesible. Los investigadores han producido sus propias moléculas a base de hierro y en estudios anteriores han demostrado las posibilidades de utilizarlas en aplicaciones de energía solar.

Ahora, en el nuevo estudio, ha dado un paso más y ha desarrollado una nueva molécula ferrosa con capacidad de capturar y usar la energía solar durante suficiente tiempo para reaccionar con otra molécula. La nueva molécula también tiene capacidad de encenderse el tiempo suficiente para que se pueda ver su luz a simple vista a temperatura ambiente.

-El buen resultado se debe a la optimización de la estructura molecular alrededor del átomo de hierro, dice el colega Petter Persson en la Universidad de Lund.

El estudio se publica ahora en la revista científica Science, a través de su edición en línea, First Release - por subscripción. Según los investigadores, la molécula ferrosa se puede utilizar en nuevos tipos de fotocatalizadores para la producción de combustibles, sea como hidrógeno por hidrólisis o como metanol a partir de CO2. Además, los resultados crean nuevos usos del hierro, por ejemplo, como materiales en lámparas LED

Lo que sorprendió a los investigadores de Lund fue lo rápido en obtener buenos resultados. En poco más de cinco años, han logrado que el hierro sea applicable en fotoquímica, prácticamente con las mismas propiedades que los mejores metales preciosos.

"Pensamos que llevaría al menos diez años", dice Kenneth Wärnmark.

Han colaborado investigadores de las Universidades de Lund, Uppsala y Copenhaguen.

Contacto:
Kenneth Wärnmark, profesor, Departamento de Química, Universidad de Lund,
kenneth.warnmark@chem.lu.se
Petter Persson, Profesor titular, Departamento de Química, Universidad de Lund,
petter.persson@teokem.lu.se

https://www.lu.se/article/lysande-jarnmolekyl-kan-ge-billigare-solenergi

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Una nueva batería podría reemplazar a la de litio
07-01-2019, Nicole Weinhold

Las innovadoras baterías de magnesio podrían en el futuro reemplazar a las de litio, especialmente porque son más potentes, baratas y seguras. Un proyecto de investigación.



Científicos del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) junto a sus asociados en el proyecto de investigación E-Magic quieren desarrollar una batería de magnesio. El proyecto de investigación, financiado por la Unión Europea (UE) con más de 6,5 millones de euros, reúne investigaciones de varias instituciones científicas europeas.

Una batería de magnesio tendría una mayor densidad de energía
Una batería de magnesio tendría ventajas decisivas sobre las convencionales de litio: El magnesio como ánodo permite mayor densidad de energía y sería mucho más seguro. "El magnesio es un material prometedor y uno de los candidatos más importantes para nuestra estrategia post-litio", dice Maximilian Fichtner, Director Adjunto del Instituto Helmholtz de Ulm (HIU), un instituto fundado por KIT en cooperación con la Universidad de Ulm y los socios DLR y ZSW para investigar y desarrollar conceptos de baterías electroquímicas. "Una amplia disponibilidad de baterías de magnesio podría impulsar decisivamente la electrificación de la movilidad y la expansión del almacenamiento descentralizado en el hogar." Con el fin de acelerar el desarrollo de este nuevo tipo de batería, la HIU está cooperando con otras instituciones científicas en el campo de baterías y materiales en el proyecto de investigación de la Comunidad Europea de Baterías Interactivas de Magnesio (E-Magic). El proyecto de investigación financiado por la UE en el marco del programa Horizonte 2020 reúne la experiencia de un total de diez instituciones científicas, y la HUI recibe una suma elevada de seis cifras. E-Magic está coordinado por la Fundación Española Cidetec.

El reto es una larga vida útil
En el proyecto, los socios combinan todos los pasos necesarios para el desarrollo de baterías de magnesio, desde la investigación básica hasta la fabricación de celdas. Los científicos de la HIU quieren contribuir sobre todo a comprender los retos en la disicplina de materiales y a la creación de nuevas soluciones para los obstáculos actuales. "El reto especial de las baterías de magnesio es una larga vida útil", explica Zhirong Zhao-Karger, que coordina las actividades del nuevo proyecto de investigación en el Grupo de Investigación en Química del Estado Sólido de HIU. Sin embargo, hay una serie de propiedades positivas del nuevo material de la batería por aprovechar: Por ejemplo en los ánodos de magnesio no se forman dendritas. Estos depósitos electroquímicos en los electrodos pueden formar estructuras similares a agujas en las baterías de iones de litio y causar interferencias o incluso cortocircuitos peligrosos. "No hay procesos comparables en el magnesio. Por lo tanto, podemos usar magnesio en forma metálica y así utilizar directamente la muy alta capacidad de almacenamiento del metal. Esto aumenta el rendimiento de la batería", dice Zhao-Karger.

La materia prima es 3000 veces más abundante que el litio
Además de una mayor seguridad y densidad energética, la introducción de la tecnología del magnesio en la producción de baterías también podría ayudar a reducir la dependencia del litio como materia prima: como elemento, el magnesio es unas 3.000 veces más abundante que el litio y puede reciclarse más fácilmente. Por consiguiente, las baterías de magnesio también serían más baratas que las de iones de litio. Si Europa avanza rápidamente en su desarrollo, las baterías de magnesio también podrían contribuir a reducir el predominio de los productores asiáticos de pilas y a establecer una producción de pilas competitiva en Europa

https://www.erneuerbareenergien.de/neuer-speicher-koennte-lithiumbatterie-abloesen

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Investigadores de Dresde desarrollan nueva batería cerámica
Sven Ulrich, 17 de Enero de 2019

Los científicos de Fraunhofer IKTS han desarrollado una batería de alta temperatura con electrolito cerámico. Así logran reducir costos.

Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Tecnología y Sistemas Cerámicos (IKTS) han desarrollado una nueva tecnología de almacenamiento: una batería cerámica de alta temperatura. La base para el desarrollo es el sal (común)/sodio y la batería de sodio/azufre. Se trata de baterías que funcionan con un electrolito de sal, como el cloruro de sodio, que se funde a 800 grados centígrados. Sólo entonces se activará la batería. La batería de sodio/azufre sólo necesita de 300 a 350 grados Celsius para activarse.

Esto se debe a que los electrodos están inicialmente en forma sólida. Deben tomar forma líquida para permitir el flujo de electrones. El electrolito, por otro lado, está en forma sólida. Por regla general, consiste en cerámica conductora de iones que actúa también como barrera para los electrones. La capacidad de almacenamiento viene determinada por el tamaño de los electrodos, por ejemplo en la batería de sal/sodio, por el contenido de sal común.

Menos de 100 euros por kilovatio hora
Las ventajas de esta tecnología son la baja autodescarga química, siempre un problema en las baterías de litio, y sobre todo el uso de materias primas abundantes y económicas. Las baterías están completamente libres de costosas tierras raras. De este modo, los investigadores de Dresde pueden producir celdas por unos pocos euros por kilovatio-hora de capacidad. A modo de comparación: En 2017, el portal estadístico Statista fija un precio de 189 euros por kilovatio hora para las baterías de litio. Los investigadores de Dresde también logran bajar el costo a través de una tecnología de producción altamente automatizada en la fabricación del electrolito cerámico y un diseño esbelto de celda y sistema.

Buen aislamiento
Otra ventaja es la seguridad de estas baterías. El problema es que primero hay que calentar las baterías para fundir los electrodos, lo que consume energía. Además, la temperatura alta debe mantenerse durante el funcionamiento. Por lo general, esto se asegura con aislamiento térmico. Los científicos logran esto a través del aislamiento de vacío inducido, que también minimiza las pérdidas de almacenamiento al mantener la temperatura alta. Los científicos del Fraunhofer IKTS prometen que el consumidor final apenas notará su funcionamiento.

En cuanto a usos, es relevante , entre otras cosas, la densidad de almacenamiento. La de esta batería es 130 vatios hora por kilogramo, por lo tanto, bastante competitiva con la tecnología de iones de litio. Sin embargo, la densidad de potencia está limitada por las tasas de carga y descarga relativamente bajas. Sin embargo, los científicos enfatizan que esto juega un papel secundario en la instalaciones fijas. Van a presentar el desarrollo por primera vez en la feria Energy Storage Europe de este año, del 12 al 14 de marzo de 2019 en Düsseldorf.

https://www.erneuerbareenergien.de/dresdner-forscher-entwickeln-neuen-keramikakku

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Una innovadora película fotovoltaica elegida por la UNESCO para equipar escuelas en África
Sylvain Vidzraku, 18/01/2019, 10:47


Producida por Armor, es una película orgánica fotovoltaica semitransparente, flexible y ultrafina. (Créditos: DR)

Gracias a un acuerdo de colaboración firmado a finales del año pasado con la UNESCO, la agencia de las Naciones Unidas encargada de la educación, la empresa francesa Armor, pondrá a disposición su película fotovoltaica ASCA para promover la educación en África. El producto, probado en Togo, es una importante innovación que ofrece una alternativa para superar las dificultades de acceso a la energía sostenible.

La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) ha anunciado la firma de un acuerdo de colaboración con la empresa francesa Armor, experta en formulación de tintas y recubrimientos para películas delgadas. ´Según nuestra Fuente, el acuerdo se encuentra "en el campo de las nuevas tecnologías, en particular los kits solares, incluyendo las películas fotovoltaicas orgánicas ASCA y las lámparas portátiles y recargables".

La empresa francesa deberá suministrar a la UNESCO sus películas fotovoltaicas, las que sewrán incorporadas en las lámparas portátiles, que se distribuirán a los estudiantes. Se trata de una "innovación que se puso a prueba a principios de este año en una escuela primaria pública de Akplolo, Togo. Este proyecto piloto formará parte de un proyecto más amplio, que se ejecutará en el marco de este acuerdo de asociación", dice la Unesco en su publicación. "A través de este proyecto, en estrecha colaboración con su socio ARMOR, la UNESCO espera generar una "buena práctica" que pueda extenderse a Togo y replicarse en otros países africanos", añadió la agencia de la ONU.

Una solución fotovoltaica sostenible
La película ASCA es una verdadera innovación. Según Armor, se trata de una película orgánica fotovoltaica semitransparente, flexible y ultrafina con propiedades únicas y un impacto ambiental mínimo. En un comunicado de prensa, la fuente explica que su diseño responde a la necesidad de "recurrir al sol para ofrecer una fuente de energía renovable como alternativa a otras energías". El líder europeo en servicios de impresión y consumibles innovadores y sostenibles explica que la película se fabrica mediante un proceso bajo en carbono. En cuanto a sus componentes, Armor garantiza que han sido cuidadosamente seleccionados excluyendo todos los "materiales raros, tóxicos o cancerígenos". Al hacerlo, el gigante francés insiste en que está en línea con el 7º Objetivo Global de las Naciones Unidas (Objetivo 7), garantizando el acceso de todos a la energía sostenible a través de la película ASCA.

"La película fotovoltaica orgánica ASCA tiene la capacidad de cubrir las necesidades de todos los sectores en que la innovación sostenible es clave para su desarrollo. Esta nueva tecnología abre nuevas posibilidades y actúa como acelerador para las industrias que buscan soluciones sostenibles y accesibles para afrontar mejor los retos energéticos del mañana", dice el informe, hecho público.

https://afrique.latribune.fr/entreprises/industrie/energie-environnement/2019-01-18/energie-solaire-un-film-photovoltaique-innovant-retenu-par-l-unesco-pour-equiper-les-ecoles-afrique-804315.html

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New water splitting catalyst could make it easier to generate solar fuel


January 23, 2019

BINGHAMTON, N.Y. – Water splitting, the process of harvesting solar energy to generate energy-dense fuels, could be simplified thanks to new research including faculty at Binghamton University, State University of New York.

“The key idea is to generate a solar fuel: hydrogen gas, which can be burnt to release energy on demand without releasing carbon dioxide,” said Binghamton University Associate Professor of Physics Louis Piper. “For water splitting, we use visible light to generate photo-excited negative electrons and positive holes that are then separated in order to catalyze water into oxygen and hydrogen gases. Storing gases is more straightforward (and cheaper) than employing battery set-ups, so this approach has the benefit of clean energy harvesting and storage.”

A research team including Piper figured out how “doping” (or adding metal ions) into vanadium pentoxide (M-V2O5) nanowires raises the highest filled energy levels for more efficient hole transfer from the quantum dots to nanowires i.e. separation of the photo-excited electrons and holes.

“If you don’t dope, then there is a buildup of positive holes that corrode the quantum dots (referred to as photo-corrosion),” said Piper. “Using computation and chemical intuition, we predicted doping with Sn2+ ions would result in excellent energy alignment and efficient charge separation.

We saw a ten-fold increase in the amount of solar-harvested hydrogen we obtained.”

The researchers are now working with their collaborators at University of Buffalo and Texas A&M University to enhance the hydrogen gas evolution by decorating the quantum dots with platinum.

“We expect platinum to improve things by acting as a catalytic site for the electrons, but our ultimate goal is to find less costly alternatives to decorate with,” said Piper.

Researchers at Diamond Light Source and Brookhaven National Laboratory also contributed to this paper.

The paper, Hole Extraction by Design in Photocatalytic Architectures Interfacing CdSe Quantum Dots with Topochemically Stabilized Tin Vanadium Oxide, was published in Journal of the American Chemical Society (Por suscripción)

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Las perovskitas van a cambiar la energía solar
LeMatin, Suiza, 02-Feb-2019

La EPFL, a la vanguardia de la investigación en energía fotovoltaica, se alegra de que la producción industrial de células solares de perovskita está a punto de comenzar.


Las celdas de perovskita son también flexibles

Al sol o a la sombra, las paredes y ventanas de un edificio producirán la electricidad que necesita: este sueño de un ecologista se materializa en un proyecto industrial lanzado por una joven investigadora y empresaria polaca.

"Perovskitas". Algunos escucharon este extraño nombre hace solamente cinco años, sin embargo, sus asombrosas propiedades físicas están revolucionando el acceso a la energía solar para todos.

"En nuestra opinión, las células solares perovskitas tienen el potencial de aliviar la carestía mundial de energía", declare a AFP Mohammad Khaja Nazeeruddin, profesor del Instituto de Ciencias Químicas e Ingeniería del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL), Suiza, a cargo de la investigación sobre energía solar.

Paneles solares ligeros, flexibles, eficientes, de bajo coste, con transparencia y color variable que pueden colocarse fácilmente en un ordenador portátil, coche, avión teledirigido, nave espacial o edificios, incluso al interior. Está a punto de comenzar su producción industrial.

Estructura atómica
Las perovskitas fueron descritas en la década de 1830 por el alemán Gustav Rose, durante su investigación en los Urales. Fue él quien le dio a su descubrimiento el extraño nombre de perovskita, en honor al mineralogista ruso Lev Perovski.
Originalmente considerada un mineral, la perovskita se refiere ahora a una estructura atómica particular que está muy extendida en la naturaleza y fácilmente obtenible en el laboratorio.

No fue hasta 2009 y gracias al trabajo del investigador japonés Tsutomu Miyasaka, seguido por otros, especialmente en Oxford y la EPFL, que se descubrió la capacidad de las perovskitas para formar celdas fotovoltaicas.

"Justo en el blanco"
Un paso crucial fue dado en 2013 por una joven polaca, Olga Malinkiewicz, entonces estudiante de doctorado en el Instituto de Ciencias Moleculares (ICMol) de la Universidad de Valencia, España. Al margen de sus estudios, creó una celda fotovoltaica mediante la colocación de una capa de perovskitas por evaporación y finalmente, mediante la simple impresión por inyección de tinta.

"Fue justo en el blanco No hace falta altas temperaturas para colocar una capa fotovoltaica sobre ningún tipo de soporte", declara esta entusiasta y sonriente joven rubia a AFP.

Su descubrimiento le valió un artículo en la revista Nature, una ola de comentarios científicos y mediáticos, pero también el prestigioso premio del concurso Photonics 2, organizado por la Comisión Europea, y otro del MIT.

"Fórmula mágica"
Animada por dos empresarios polacos, fundó con ellos en Wroclaw (al suroeste de Polonia) la empresa Saule Technologies, que lleva el nombre de una diosa báltica pagana que gobernaba el sol, la tierra y el cielo. Inicialmente improvisada, apoyada "en el momento oportuno" por el multimillonario japonés Hideo Sawada, su empresa se enorgullece ahora de sus modernos laboratorios basados en su "fórmula mágica" de tinta perovskita y está construyendo una planta de producción a escala industrial en Wroclaw.

"Será el primer empresa del mundo basado en esta tecnología. Su capacidad alcanzará los 40.000 m2 de paneles a finales de año y 180.000 m2 un año después. Pero es una gota en el océano de la demanda", dice Malinkiewicz, entrevistada por AFP. A largo plazo, las líneas de producción compactas pueden instalarse en cualquier lugar, según la demanda, para producir paneles "a medida".

El gigante sueco de la construcción Skanska, que efectúa pruebas en condiciones reales en un edificio de Varsovia, acaba de firmar un contrato con Saule para aprovechar esta tecnología en todos sus mercados en Europa, Estados Unidos y Canadá. "La tecnología perovskita nos acerca a la meta de los edificios autosuficientes energéticamente", declaró a AFP Adam Targowski, gerente de desarrollo sostenible en Skanska.

"Las perovskitas demuestran su valor incluso en superficies con poca exposición al sol. Se pueden aplicar en casi cualquier lugar. Más o menos transparentes, los paneles también cumplen requisitos de diseño. Gracias a su flexibilidad y colores variables, no hay necesidad de construir soportes adicionales ni de modificar la forma o el diseño del edificio", explica.

Un panel estándar de unos 1,3 m2, con un coste previsto de 50 euros y un rendimiento comparable al de los paneles convencionales, suministrará energía a un puesto de trabajo de ofimática durante todo el día, según las estimaciones actuales. Otra prueba a gran escala fue lanzada en un hotel en Japón, cerca de Nagasaki.

¿Pronto en Valais?
En pocos años, "las perovskitas han recorrido un largo camino", dice el profesor Nazeeruddin, que había colaborado anteriormente con Malinkiewicz. Su eficiencia ha aumentado del 3,8% al 23,7%", una tasa comparable a la de los paneles de silicio convencionales.

Según Assaad Razzouk, director general de Sindicatum Renewable Energy, con sede en Singapur, "el potencial de esta tecnología es enorme". "Piensen en todos los edificios que podrían ser equipados en todo el mundo", subraya a AFP este promotor de proyectos de energía limpia en Asia.

Según el Sr. Nazeeruddin, un proyecto similar para producir nuevos paneles podría lanzarse pronto en Valais, Suiza. Oxford Photovoltaics está preparando un proyecto similar en Alemania. (AFP/NXP)

https://www.lematin.ch/savoirs/sciences/Les-perovskites-vont-changer-le-photovoltaique-/story/13935660

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Siguiente paso de las energías renovables: paneles solares circulares.
Joyce de Thouars, 19-02-2019



El mercado de la energía solar va en aumento. ¿Pero qué pasa con los paneles solares al final de su vida útil? Ese es un problema urgente porque a partir de 2035 se creará una gran cantidad de residuos de paneles solares. "Si en 2050 apilamos la enorme cantidad de paneles solares que tenemos, la pila llegaría hasta la luna ida y vuelta.", dice Imco Goudswaard, gerente de sustentabilidad de DSM Advanced Solar.

2018 fue un año récord para la energía solar. Solo en los Países Bajos, se instalaron 1,33 gigavatios de nueva capacidad, un aumento sustancial comparado con los 0,85 gigavatios del año anterior. En el consumo mundial de electricidad, la energía solar ahora tiene una participación del 2,5 por ciento. Goudswaard, sin embargo, espera un crecimiento de la participación hasta el 25 por ciento en 2050.

"Ese es el escenario básico de trabajo. En los últimos años, este porcentaje se ha ajustado al alza varias veces, por lo que lo vemos como escenario mínimo. Lo importante es que el papel de la electricidad está aumentando. Ahora la electricidad representa el 20 por ciento de toda la energía mundial, pero en 2050 será la mitad. El aumento en la cantidad de autos eléctricos y el uso de bombas de calor en las casas juegan un papel importante en esto ", dice Goudswaard.

Debido a las economías de escala en la producción, los costos por kilovatio-hora de energía solar se han reducido considerablemente. Las innovaciones tecnológicas que mejoran la eficiencia de los paneles solares también contribuyen. En el caso de DSM, estas son innovaciones en el campo de los recubrimientos antirreflectantes y anti-suciedad y las láminas de soporte (“backsheet”) 100 por ciento reciclables. "El precio por kilovatio hora de la energía solar ha bajado en los últimos años entre un 60 y 70 por ciento. En muchos países el precio ya es igual o inferior al precio de la electricidad por combustibles fósiles. Y según los cálculos de Lazard, este será el caso de todos los países en 2020 ", dice Goudswaard. Esto hace cada vez más atractivo invertir en paneles solares.

Paneles solares circulares
Con el enorme crecimiento del mercado de la energía solar, surge la pregunta: ¿qué sucede con los paneles solares al final de su vida útil? "La vida útil promedio esperada de los paneles solares está entre 25 y 30 años. A partir de 2035, se creará una ola de residuos de paneles solares. Y tenemos que hacer algo con ellos", dice Goudswaard. Hasta ahora, se le ha prestado poca atención. La industria y los gobiernos se enfocaron en reducir los costos de la energía solar. Ahora que está bien desarrollada, según Goudwaard es hora de elevar la mirada al futuro.

Actualmente Europa está adelante en términos del procesamiento de paneles solares. Los paneles solares se consideran residuos electrónicos, se recolectan y procesan como tales. Sin embargo, según Goudswaard, a menudo se trata de un "ciclo descendente de reciclaje". "Aunque se recupera el 85% de los materiales, a menudo se reutiliza en aplicaciones de bajo valor. Un ejemplo es el vidrio en un panel solar. Tiene un peso considerable, pero no se reusa en paneles solares. A menudo se emplea como lana de vidrio aislante".

Algunas empresas de reciclaje ya comenzaron el reto. Al sur de Francia, Veolia está dando pasos importantes en el reciclaje de paneles fotovoltaicos. En una nueva fábrica, operando desde el año pasado, son separados los distintos materiales como el panel de vidrio, el marco de aluminio, la caja de conexiones, los cables y el silicio. Estos materiales se reutilizan en las industrias del vidrio, aluminio, cemento y metal. Las empresas de reciclaje no solo apuntan a los paneles solares. Por ejemplo, la compañía ambiental Suez está trabajando en soluciones para reciclar las palas de los aerogeneradores. Un reto considerable dada la complejidad de los materiales utilizados.

Responsabilidad de un proveedor de materiales
Para DSM es importante asumir la responsabilidad como proveedor de materiales. “El cuchillo corta por ambos lados. Desde una perspectiva de costos, sería interesante reciclar los residuos. Al mismo tiempo, hay menos reclamos por la materia prima (Nota: Puede entenderse como mejora de calidad de materiales, o como reducción del consumo de recursos). Al usar los residuos nuevamente como materia prima, la cadena se cierra ", explica Goudswaard.

Las innovaciones en las tecnologías existentes y el desarrollo de nuevos productos funcionan a partir de esta perspectiva. Por ejemplo, se están investigando materiales que son fáciles de reciclar y con la menor huella de CO2 posible. Un ejemplo son la láminas de soporte antes mencionadas. Son completamente reciclables y tienen una huella de CO2 un 30 por ciento inferior que la película tradicional con flúor. "También puede pensarse en soluciones que simplifiquen el desmontaje de las diferentes partes al final de su vida útil. Los materiales se pueden recuperar de la forma más pura posible y el valor de reciclaje es más alto ", agrega Goudswaard.

Papel pionero de la industria.
Todavía hay una pregunta en torno al modelo de negocios actual para el reciclaje de paneles solares. "Todavía no se ha alcanzado y eso a veces dificulta la discusión", reconoce Goudswaard. "Todos son receptivos están de acuerdo en que es un tema importante. Pero debido a que el mercado de la energía solar se desarrolla tan rápido, la industria se centra principalmente en otros desafíos: menores márgenes, mayor capacidad y dependencia de la legislación y las regulaciones. En ese caso, no siempre es prioritario para todos gastar tiempo y dinero en el tema del reciclaje".

Indica que hay pasos necesarios por el lado político. Así se puede evitar que se equivoquen al tomar decisiones importantes hoy, lo que causará un problema en 30 años. "Este tipo de problemas también se discute a nivel europeo. Por ejemplo, DSM participa en el desarrollo de una etiqueta ecológica de la UE para módulos fotovoltaicos, inversores y sistemas. Este marco es más amplio, pero también se está habla del reciclaje. Y se elabora legislación por regiones para el procesamiento de módulos fotovoltaicos al final de su vida útil ", dice Goudswaard.

Para tomar la iniciativa como industria, Solar United, una asociación de comercio internacional en la que están representados fabricantes de materiales y máquinas para el mercado de la energía solar, ha lanzado una iniciativa de Circular Solar. El objetivo es crear conciencia sobre la importancia de la circularidad en los paneles solares de todo el mundo. Aquí todavía hay espacio para otras partes que quieran unirse para asumir el liderazgo, al igual que DSM. "Es una iniciativa para todos los actores de la cadena. Si representamos una cadena completa con todos los emprendedores, podemos dar pasos importantes en el mercado de la energía solar.”

https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/31063/energie-zonnepanelen

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Investigadores de la Universidad Católica de Lovaina fabrican hidrógeno con paneles solares.
Mari van Lieshout, 6 de marzo de 2019



El hidrógeno es una fuente de energía prometedora, especialmente cuando se produce de manera sostenible. Una desventaja: la producción de hidrógeno requiere bastante energía que a menudo proviene de plantas de combustible fósil. Investigadores belgas de la Universidad Católica de Lovaina han desarrollado un panel solar que convierte directamente la humedad en hidrógeno. La universidad dice que puede producir 0,25 m3 de hidrógeno por panel por día, lo que equivale a un rendimiento del 15 por ciento.

El panel desarrollado por los investigadores produce un promedio de 250 litros de hidrógeno por día. Con veinte paneles, puede una familia vivir sin la red eléctrica ni la de gas durante años. Los electrodos en el panel de níquel/hierro dividen el agua en hidrógeno y oxígeno. Una membrana asegura que ambos gases permanezcan separados. Se ha iniciado una prueba en la ciudad belga de Oud-Heverlee, donde los panales se encuentran en una granja preservada.

Si los paneles son adecuados para la producción en masa se verá en poco menos de un año. En el prototipo, el hidrógeno probablemente se almacenará bajo tierra. La temperatura subterránea es más constante, lo que significa que menos fluctuaciones de presión.

Johan Martens de KU Leuven trabajó durante diez años en el desarrollo del panel solar de hidrógeno. El hidrógeno «verde» se produce generalmente a partir de electricidad verde y agua, usando electrólisis, lo que produce también oxígeno. Este panel utiliza la humedad del aire y la convierte en hidrógeno por medio de la energía generada por el panel.

Almacenamiento comprimido
El hidrógeno producido se recoge y almacena comprimido. Con una humedad atmosférica alta, el hidrógeno puede obtenerse de la energía solar y usarse para calentar la casa. La gran ventaja del panel es que no está conectado a la red eléctrica y, por lo tanto, no utiliza un electrolizador grande. Además, el vapor de agua no necesita purificarse antes del proceso, como es el caso del agua corriente. Según Martens, el conjunto es un sistema simple que sirve principalmente como almacenamiento de energía y, por lo tanto, contribuye de manera complementaria a la transición energética. Los investigadores lograron producir 0,25 m3 de hidrógeno diarios todo el año, un rendimiento del 15 por ciento. Aunque el panel solar se puede utilizar para la producción de energía solar e hidrógeno, no la producción simultánea.

Grupo de viviendas
Si el prototipo conduce a un producto comercial, Martens espera que sea más rentable utilizar los paneles de hidrógeno en grupos de viviendas en vez de casas individuales. Veinte paneles solares deben reunirse para proporcionar a una familia promedio electricidad o calor durante un año. Según Martens, debe ser suficiente un tanque de almacenamiento para 4 metros cúbicos de gas de hidrógeno comprimido a alta presión. Si la prueba es exitosa, Martens también quiere ver si el oxígeno que resulta como subproducto se puede usar en la atención médica.

https://www.installatieprofs.nl/nieuws/duurzame-energie/zonne-en-alternatieve-energie/onderzoekers-ku-leuven-maken-waterstof-met-zonnepanelen

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