23 de octubre de 2012
Un centro de innovación valorado en 122 millones de dólares (93 millones de euros) podría acelerar el desarrollo de dispositivos para la fabricación de combustible a partir de agua y luz solar.
Al tiempo que se produce un acalorado debate sobre el papel del Gobierno de Estados Unidos en la financiación de la innovación energética, provocado por los prominentes fracasos de compañías con respaldo gubernamental como Solyndra y A123 Systems, una estrategia de inversión federal en tecnología limpia menos controvertida ha estado funcionando a buen ritmo y de forma discreta, consiguiendo un apoyo bipartidista. Los llamados centros de innovación, es decir, centros multidisciplinarios de investigación diseñados para emular los a legendarios Laboratorios Bell mediante la combinación de investigación científica con tecnología aplicada, han logrado obtener financiación continua del Gobierno incluso en una época en la que el Congreso de EE.UU. trabaja para recortar el presupuesto federal total.
Dos años después de obtener financiación por primera vez, uno de los centros actuales, una iniciativa de Caltech (Instituto de Tecnología de California, en EE.UU.) centrada en el uso de luz solar para producir combustibles líquidos, afirma haber conseguido un progreso sustancial hacia dispositivos capaces de convertir la luz del sol y el agua en oxígeno e hidrógeno. Este podría utilizarse para proporcionar energía a un automóvil o generar electricidad de acuerdo a la demanda. Con el tiempo, los investigadores esperan poder combinar el hidrógeno con el carbono del dióxido de carbono para producir combustibles líquidos similares a la gasolina o el diésel.
Los investigadores han estado persiguiendo lo que se conoce como fotosíntesis artificial durante décadas. El progreso ha sido lento, y hacer que el proceso sea económico a gran escala sigue siendo un objetivo aparentemente distante. El nuevo centro de innovación, que recibiría 122 millones de dólares (93 millones de euros) a lo largo de cinco años, planea acelerar esta investigación, reuniendo a un gran número de expertos en diferentes áreas, entre ellas la catálisis, la óptica y la tecnología de membranas.
Para acelerar el descubrimiento de materiales, los investigadores del centro Caltech, que colaboran con investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence en Berkeley (EE.UU.) y con más de 20 centros de investigación distintos, han desarrollado un proceso de impresión por chorro de tinta capaz de generar millones de variaciones ligeramente diferentes de prometedores catalizadores. Cada muestra puede llegar a ser tan pequeña como el píxel de una pantalla. También están desarrollando equipos capaces de poner a prueba rápidamente la actividad de cada catalizador. "Acelerará radicalmente el ritmo de descubrimiento de electrocatalizadores y fotocatalizadores para pasar de tener solo algunos candidatos al año a tener varios cada pocos milisegundos, produciendo miles de millones al día", señala Nate Lewis, director del Centro Conjunto para la Fotosíntesis Artificial.
Al mismo tiempo, el centro ha instalado impresoras avanzadas en 3D capaces de crear prototipos de dispositivos para albergar los materiales absorbentes de luz y los catalizadores, aplicarles agua y separar y recoger el hidrógeno y el oxígeno. Hasta ahora, los investigadores han construido dos prototipos de este tipo capaces de producir combustible a partir de la luz solar, aunque aún no económicamente. El plan es poseer por lo menos cuatro o cinco versiones diferentes de los dispositivos, cada una con distintas fortalezas y debilidades. Los investigadores quieren tener múltiples versiones, ya que no se puede predecir dónde se producirá el siguiente avance en materiales.
La idea de desarrollar nuevas tecnologías energéticas en los centros de innovación es muy diferente del enfoque de ayudar a las empresas a aumentar su producción a través de subvenciones o garantías de préstamo, tal y como hizo el Departamento de Energía de EE.UU. en el caso del A123 y Solyndra. También es muy distinto de financiar proyectos de investigación a través del programa ARPA-E, cuyo objetivo es conseguir avances específicos a un laboratorio o empresa, como el descubrimiento de un nuevo material prometedor, y demostrar su potencial en tres años, por ejemplo, mediante la construcción de una batería funcional con ese material.
Los centros de innovación reúnen a investigadores de diferentes grupos con el objetivo de crear grandes avances para problemas en los que se lleva trabajando desde hace tiempo. Trabajan a muchos niveles diferentes, haciendo de todo, desde descubrir nuevos materiales y estudiar cuidadosamente la forma en que funcionan, así como diseñar y construir dispositivos que podrían utilizar dichos materiales. Mientras ARPA-E otorga subvenciones a cada proyecto valoradas en unos pocos millones de dólares, está previsto que cada centro de innovación reciba más de cien millones de dólares en cinco años como reconocimiento de la gran escala de los problemas que abordan.
Hasta el momento han sido financiados cinco centros, pero la financiación a lo largo de cinco años no está garantizada. El dinero tiene que ser asignado cada año y el presupuesto para el próximo no ha sido aprobado. Aunque los correspondientes comités del Senado y la Cámara de Representantes apoyan la financiación continua durante cinco años, el Congreso se enfrenta a una creciente presión por encontrar partidas donde recortar gastos.
Un centro de innovación valorado en 122 millones de dólares (93 millones de euros) podría acelerar el desarrollo de dispositivos para la fabricación de combustible a partir de agua y luz solar.
Al tiempo que se produce un acalorado debate sobre el papel del Gobierno de Estados Unidos en la financiación de la innovación energética, provocado por los prominentes fracasos de compañías con respaldo gubernamental como Solyndra y A123 Systems, una estrategia de inversión federal en tecnología limpia menos controvertida ha estado funcionando a buen ritmo y de forma discreta, consiguiendo un apoyo bipartidista. Los llamados centros de innovación, es decir, centros multidisciplinarios de investigación diseñados para emular los a legendarios Laboratorios Bell mediante la combinación de investigación científica con tecnología aplicada, han logrado obtener financiación continua del Gobierno incluso en una época en la que el Congreso de EE.UU. trabaja para recortar el presupuesto federal total.
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| Hoja artificial: Este prototipo del Centro Conjunto para la Fotosíntesis Artificial utiliza la energía de la luz solar para aislar el hidrógeno del agua. Fuente: Centro Conjunto para la Fotosíntesis Artificial |
Los investigadores han estado persiguiendo lo que se conoce como fotosíntesis artificial durante décadas. El progreso ha sido lento, y hacer que el proceso sea económico a gran escala sigue siendo un objetivo aparentemente distante. El nuevo centro de innovación, que recibiría 122 millones de dólares (93 millones de euros) a lo largo de cinco años, planea acelerar esta investigación, reuniendo a un gran número de expertos en diferentes áreas, entre ellas la catálisis, la óptica y la tecnología de membranas.
Para acelerar el descubrimiento de materiales, los investigadores del centro Caltech, que colaboran con investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence en Berkeley (EE.UU.) y con más de 20 centros de investigación distintos, han desarrollado un proceso de impresión por chorro de tinta capaz de generar millones de variaciones ligeramente diferentes de prometedores catalizadores. Cada muestra puede llegar a ser tan pequeña como el píxel de una pantalla. También están desarrollando equipos capaces de poner a prueba rápidamente la actividad de cada catalizador. "Acelerará radicalmente el ritmo de descubrimiento de electrocatalizadores y fotocatalizadores para pasar de tener solo algunos candidatos al año a tener varios cada pocos milisegundos, produciendo miles de millones al día", señala Nate Lewis, director del Centro Conjunto para la Fotosíntesis Artificial.
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Esquemático de una célula fotoelectroquímica que está siendo diseñada para aprovechar la luz solar para la generación de combustible químico. Una gran cantidad de investigaciones basadas en simulaciones son necesarias para ayudar a comprender, diseñar y fabricar sus componentes. Imagen: NERSC
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La idea de desarrollar nuevas tecnologías energéticas en los centros de innovación es muy diferente del enfoque de ayudar a las empresas a aumentar su producción a través de subvenciones o garantías de préstamo, tal y como hizo el Departamento de Energía de EE.UU. en el caso del A123 y Solyndra. También es muy distinto de financiar proyectos de investigación a través del programa ARPA-E, cuyo objetivo es conseguir avances específicos a un laboratorio o empresa, como el descubrimiento de un nuevo material prometedor, y demostrar su potencial en tres años, por ejemplo, mediante la construcción de una batería funcional con ese material.
Los centros de innovación reúnen a investigadores de diferentes grupos con el objetivo de crear grandes avances para problemas en los que se lleva trabajando desde hace tiempo. Trabajan a muchos niveles diferentes, haciendo de todo, desde descubrir nuevos materiales y estudiar cuidadosamente la forma en que funcionan, así como diseñar y construir dispositivos que podrían utilizar dichos materiales. Mientras ARPA-E otorga subvenciones a cada proyecto valoradas en unos pocos millones de dólares, está previsto que cada centro de innovación reciba más de cien millones de dólares en cinco años como reconocimiento de la gran escala de los problemas que abordan.
Hasta el momento han sido financiados cinco centros, pero la financiación a lo largo de cinco años no está garantizada. El dinero tiene que ser asignado cada año y el presupuesto para el próximo no ha sido aprobado. Aunque los correspondientes comités del Senado y la Cámara de Representantes apoyan la financiación continua durante cinco años, el Congreso se enfrenta a una creciente presión por encontrar partidas donde recortar gastos.
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