El Foro Económico Mundial (FEM), en estrecha colaboración con Frontiers, ha presentado un exhaustivo informe que señala las diez tecnologías emergentes capaces de servir para aliviar la creciente presión que ejercen los frágiles límites de nuestro pobre planeta. El trabajo, que se puede leer como un documento de estrategia, titulado «Top 10 Emerging Technologies for Planetary Health: Energy Edition», da la vuelta a las diferentes tecnologías en un itinerario creíble hasta 2030, pues da cuenta de cómo la innovación técnica puede recortar hasta niveles insospechados las emisiones que contaminan mientras asegura la seguridad del suministro energético y el acceso a la electricidad.
Baterías de materiales abundantes y térmicas
Uno de los progresos más esperanzadores para la estabilidad de la red está en el diseño de baterías con materiales muy abundantes en la corteza terrestre, como el sodio, el zinc y el hierro. Este tipo de alternativa busca romper de manera contundente con la peligrosa dependencia mundial de los recursos escasos y concentrados como el litio y el cobalto para ofrecer sistemas de almacenamiento estacionario que, en el caso del sodio, resisten hasta -40 °F sin una pérdida de carga. El impulso por parte de este tipo de elementos tan comunes no solo da la oportunidad a la industria de reducir en gran medida los elevados costos de producción a gran escala, sino que también alivia la inmensa presión que existe sobre las tierras y sobre los limitados recursos hídricos existentes en el entorno de los actuales enlaces mineros.
Simultáneamente al almacenamiento por medio de la química, el almacenamiento por medio de energía térmica, comúnmente utilizado en la industria como «baterías de calor», configura la solución óptima para lograr la descarbonización de la industria pesada. Estas gigantescas instalaciones utilizan materiales muy baratos y extremadamente resistentes (arena, ladrillos refractarios, bloques de carbono, etc.) para poder absorber la electricidad renovable sobrante y acumularla en forma de calor extremo, operando a temperaturas que van de 1832 hasta los 4352 °F.
Novedades en la producción eólica y solar
La ciencia de los materiales ha permitido a la generación de energía poner en jaque de forma definitiva los límites físicos tradicionales de los paneles en las celdas solares en tándem de perovskita y silicio. Esta tecnología apila varias capas fotovoltaicas donde la capa más alta de perovskita es capaz de captar los fotones de la luz azul y verde, mientras que el silicio por debajo se queda con los espectros rojo e infrarrojo que alcanzan a filtrarse, logrando así captar y convertir mucha más luz solar en electricidad pura.
Esta eficiencia mejorada se complementa perfectamente con la energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV), un enfoque arquitectónico que lamina celdas solares directamente en los vidrios y metales de las fachadas, transformando rascacielos y estructuras urbanas pasivas en verdaderas plantas generadoras de energía sin ocupar nuevas millas cuadradas de terreno natural.
No muy lejos de las costas densamente pobladas, la emergente industria de la energía eólica marina flotante está en el proceso de abrir el camino a algunos de los vientos más intensos y constantes que existen en todo el planeta.
Redes inteligentes
El gran volumen de energía intermitente que generarán estas nuevas infraestructuras requerirá de una coordinación digital sin parangón. Esta estará a la cabeza mediante las «virtual power plants» y los llamados gemelos digitales, que son sofisticados y complejos sistemas de software que permiten conectar remotamente millones de dispositivos de consumo doméstico para que operen perfectamente coordinados como una central eléctrica única capaz de soltar o captar energía de la red durante los picos de mayor carga. A una escala macroeconómica, los modernos conectores submarinos de alta tensión con corriente continua actúan como las autopistas del ecosistema, permitiendo compartir la electricidad renovable generada en exceso entre muchos países con el fin de evitar desperdiciarla.
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