miércoles, 25 de noviembre de 2009

Energía y cambio climático

El cambio climático es una realidad que se está gestando a cada momento debido al patrón de consumo energético que privilegia los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas), en vez de recurrir a las energías renovables

El actual modelo de consumo energético basado en la quema de combustibles fósiles es insostenible por una razón básica: los yacimientos de esos combustibles se están agotando. Es insostenible también por una razón de fondo: ocasiona graves transtornos ambientales.

Este modelo de consumo es el principal responsable del calentamiento global del planeta y sus efectos están relacionados con la generación de pobreza.

El cambio climático aumentará e intensificará catástrofes como inundaciones, desertificación, deshielos y aumento del nivel de los océanos. La alteración de los patrones climáticos traerá una crisis en la producción de alimentos. 

El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de la Organización de las Naciones Unidas (PICC) ha identificado un veloz aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en las últimas décadas. Este compuesto, acentúa el "efecto invernadero" y, en consecuencia, el cambio en el clima global.

Eso ha ocurrido con un incremento de la temperatura global de apenas entre 0.3 y 0.6 grados centígrados desde 1750. Pero de mantenerse el actual volumen de emisiones de CO2, los expertos calculan que la temperatura del planeta podrá aumentar durante el siglo XXI hasta 4.8 grados centígrados.

De mantenerse la tendencia actual, a lo largo de este siglo podrían devenir cambios a una velocidad superior a la ocurrida en los últimos 10 mil años. Los impactos más fuertes se presentarían en las regiones polares y en los países menos desarrollados, como México, debido a su vulnerabilidad.

La única alternativa ante la amenaza del cambio climático es el tránsito hacia otras fuentes de energía.

Aún no se obtiene pleno provecho del enorme potencial de las energías eólica, solar, hidráulica, geotérmica, de biomasa y oceánica. Estas fuentes de energía son viables desde el punto de vista técnico y económico. Además, suministran energía en forma perenne y limpia. (El complemento indispensable es un uso adecuado de la energía, es decir, la eficiencia y el ahorro.)

Avances Tecnológicos

Espinacas como fuente de energía electrónica

Un equipo de investigadores del MIT han incorporado la capacidad de una planta de convertir la luz solar en energía en un aparato electrónico que un día podría ser una fuente de energía para ordenadores portátiles y teléfonos móvil. 

Es sistema es posible gracias a un complejo de proteínas llamado Fotosistema (Photosystem (PSI)). Derivado de los cloroplastos, PSI mide de 10 a 20 nanometros – en otras palabras 100.000 cabrían en la punta de un alfiler. Según Marc Baldo, profesor del MIT, “Son los circuitos electrónicas más pequeñas que conozco.” 

El equipo de Baldo, en colaboración con otros investigadores de la Universidad de Tennessee y el Laboratorio de Investigación Naval de los EE.UU, han desarrollado la primera célula solar fotosintética con forma sólida del mundo. “Hemos superado el primer obstáculo al integrar con éxito un complejo molecular de proteína fotosintético en un aparato electrónico sólido”. 

La capacidad de las plantas de generar energía ha sido optimizada por la evolución, de modo que una planta de espinacas produce una gran cantidad de energía en relación con su tamaño y peso. Pero la integración de materias biológicas y materiales no biológicos en un solo aparato siempre ha supuesto un gran problema para investigadores por una sencilla razón: Las materias biológicas necesitan agua y sal para sobrevivir – y ambas sustancias son mortales para aparatos electrónicos. 

El gran logro de este último avance tecnológico es que mediante el uso de peptides, los investigadores lograron estabilizar los complejos de proteína de las espinacas en un entorno seco durante al menos 3 semanas . “El detergente de peptide resulta ser un material maravilloso para conservar las proteínas intactas sobre un superficie con electrónica” según Zhang, el investigador que ideó el detergente. Zhang sospecha que el detergente retiene un poco agua dentro, de la misma forma que las semillas de plantas conservan aceite que permite mantener la integridad de las semillas en condiciones secas. 

Nanotecnoligía y sus beneficios

La degradación del medio ambiente supone uno de los problemas más importantes de la actualidad y uno que tiene muchas fuentes y causas.

Una de las grandes causas del deterioro del medioambiente es la agricultura. Pero el uso de los invernaderos para la producción agrícola reduciría a su vez el consumo de agua, tierras y daño causado a la tierra.

La extracción de minerales de la tierra es otro problema, pero con la nanotecnología habrá mucho menos necesidad de minerales y se podrá proceder al cierre de muchas minas.

También se podrá limitar mucho más el numero de fábricas de producción cuya actividad contamina de forma grave al medioambiente. En general, las nuevas tecnologías permiten desarrollar actividades contaminantes a ser más compactas y controladas, y la fabricación más económica permite que se puedan incorporar mejoras a un coste relativamente bajo.

Energía solar almacenable reducirá emisiones de ceniza, hollín, hidrocarbono, NOx, CO2 y petróleo. En la mayor parte de los casos, habrán incentivos económicos muy fuertes para aplicar nuevas tecnologías más eficientes lo más rápido posible. Incluso en aquellas zonas que no disponen de una infraestructura tecnológica, la fabricación molecular auto-contenida permitiría el desarrollo rápido de tecnología que no daña al medioambiente.