JCAP: Un laboratorio que podría salvarnos de la crisis energética y ambiental

La energía solar es limpia y razonablemente rentable, si consideramos una inversión a medio-largo plazo. Pero presenta un gran problema, es directamente dependiente de la intensidad y el tiempo que el sol incide en las celulas solares.

Por otra parte, el almacenamiento de la energía eléctrica tiene un alto coste (baterías), así como su transmisión, que presenta importantes pérdidas. Además, la utilización comercial de la energia eléctrica para hacer funcionar aviones o barcos, y en algunos casos trenes u otros vehículos, no es algo razonable. En estos casos se siguen usando los hidrocarburos, básicamente, derivados del petróleo.

Los hidrocarburos están formados por moléculas con hidrógeno y carbono, y generan energía mediante su combustión. Esto es, los mezclamos con oxígeno quemándolos, lo que nos da como desechos principales dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Pero el CO2 contribuye al efecto invernadero y, en consecuencia, al calentamiento global.

Si el combustible que quemamos no produjera C02 en su combustión, o si previamente se consumiese la misma cantidad en su producción, estaríamos hablando de un combustible sostenible que no estaría contribuyendo al cambio climático. En este sentido, existen dos grandes líneas de investigación. Una es la generación de hidrógeno, otra la generación de hibrocarburos, ambas de forma limpia, sin generación de CO2 en el proceso. El Joint Center for Artificial Photosynthesis  (JCAP) de Estados Unidos trabaja en estas dos líneas.

Ya existen prototipos para la generación de hidrógeno a partir de agua sin la utilización de más energía que la solar. El proceso que se utiliza es el conocido por hidrólisis; el hidrógeno, sin combinarse con otros elementos, es un combustible en sí mismo y si lo mezclamos con oxígeno se produce energía, obteniendo como desecho vapor de agua.

Parece el combustible ideal, pero también presenta sus problemas. El hidrógeno molecular es muy inestable, no hace falta calentarlo para que arda, tan solo basta con que entre en contacto con el oxígeno. Esto hace que su almacenamiento y su utilización conlleve dificultades y riesgos. Aún así, el prototipo desarrollado en el JCAP podría tener muy interesantes aplicaciones comerciales, siendo posible el almacenamiento de energía solar sin el uso de baterías.

Pero los inversores están realmente interesados en el desarrollo de un prototipo de célula solar que produzca hidrocarburos. Una forma mucho más estable que el hidrógeno para la creación de energía. Esto en teoría parece plausible, si bien el proceso químico es mucho más complejo que una sencilla hidrólisis. Para obtener hidrocarburos a partir de agua y dióxido de carbono se necesitarían seis reacciones químicas, pero hasta el momento no se ha conseguido aún el desarrollo de una célula solar capaz de llevarlas a cabo.

El JCAP avanza sólidamente en la construcción de nuevas tecnologías para la generación de energía limpia, pero cabe hacernos la pregunta si lograrán su objetivo a tiempo, ya que desde hace años estamos en una carrera para detener la crisis ambiental que ha generado la industria del petróleo. Una carrera que se juega en un frágil punto de equilibrio entre poblaciones humanas y ecosistemas, que muy pronto será rebasado si no cambiamos radicalmente nuestra relación con el entorno.

Puedes conocer más sobre el interesante trabajo del JCAP en su página oficial