viernes, 17 de julio de 2015

Qatar declara avance en la investigación de la energía solar








Publicado en Arabian Business
Por Redacción
12 de junio de 2015 



Los ambiciosos planes de Qatar para diversificar sus suministros de energía han dado un gran salto hacia adelante gracias a una nueva investigación pionera en energía solar.

El Instituto de Qatar de Investigación en Medio Ambiente y Energía (QEERI), una Fundación de Qatar para la Educación, la Ciencia y el Desarrollo Comunitario (QF) del instituto nacional de investigación, ha descubierto los secretos químicos de un nuevo material que podrían hacer que la generación de energía solar fuera mucho más económica, y finalmente liberar el potencial de este abundante recurso renovable.

El avance se espera que en última instancia, pueda contribuir a la misión de QF para la construcción de la innovación y la tecnología de la capacidad de Qatar, asegurar el desarrollo sostenible de la energía que beneficiará a este país, así como al resto del mundo, según un comunicado.

De acuerdo con los expertos científicos, el poder natural del sol suministra al estado del Golfo el equivalente anual de 1,5 millones de barriles de petróleo por kilómetro cuadrado.

Sin embargo, gran parte de esto va a perder. El alto costo de la recolección de la energía latente ha hecho una inversión poco atractiva para las empresas de energía 'tradicionales', y se ha convertido en un obstáculo importante para Qatar en la realización de su ambicioso plan de generar una quinta parte de sus necesidades de energía a partir de recursos renovables para el 2024.

Ahora QEERI, que ha asumido un papel de liderazgo en energía e investigación de la seguridad del agua en la región, así puede haber llegado a una solución que conduzca a una menor dependencia del petróleo y el gas en el futuro.

El Dr. Mohammed Jalil, director ejecutivo de QEERI, dijo: "El rápido crecimiento de la población de este país y el crecimiento económico ha llevado a cada vez mayores demandas de energía eléctrica. Sin medidas para asegurar fuentes de energía sostenibles adicionales, y para reducir el consumo, la economía y el medio ambiente se verán afectados de manera adversa en los próximos años.

"Por esta razón seguimos centrando nuestros esfuerzos en el aprovechamiento de la energía del sol – el recurso natural más abundante de Qatar - a medida que desarrollamos nuevas soluciones de energía en este país y de la región como parte de nuestro continuo apoyo de la Visión Nacional de Qatar 2030. "

La investigación, que se ha llevado a cabo en conjunto con AMBAR, un centro de investigación financiado por la Fundación Científica de Irlanda (SFI) y conjuntamente organizada por el Trinity College de Dublín de Irlanda (TCD) y el Centro para la Investigación sobre nanoestructuras adaptativas y nanodispositivos (CRANN), ha buscado específicamente un material recién descubierto llamado perovskita.

Perovskita, que tiene la forma de cristal, ha excitado el mundo científico desde su descubrimiento en 2012, debido al hecho de que es una alternativa más barata, y potencialmente más eficaz, al silicio, uno de los materiales tradicionales utilizados en las células solares.

En sólo tres años, el mineral ha avanzado a una velocidad sin precedentes, con la más reciente investigación sugiere que las células perovskita ahora son capaces de eficiencias superiores al 20 por ciento, un hito que el silicio necesitó de varias décadas el poder lograr.

Sin embargo, el ascenso imparable de la perovskita se ha interrumpido debido a la inestabilidad natural del material. Incluso para funcionar, la perovskita deben celebrarse en una atmósfera inerte, sin exponerse a casi nada de oxígeno, bajos niveles de humedad, y sin variaciones de temperatura.

La investigación del QEERI y de Amber ha revelado importantes secretos sobre cómo funciona y opera el mineral. Hasta ahora, los investigadores han quedado perplejos en cuanto a cómo la perovskita es capaz de almacenar y capturar la energía solar, con la opinión científica dividida en cuanto,  con precisión, cuál es el proceso químico que se produce de forma natural en el interior del material después de que se haya expuesto a los rayos solares.
Finalmente el misterio se ha resuelto, con la investigación del QEERI y AMBAR revelando cómo los cristales inorgánicos dentro de la perovskita son capaces de alterar la estructura después de la exposición a la luz solar, lo que les permite atrapar la energía interna.

Ahora se espera que este hallazgo, que fue publicado recientemente en la prestigiosa revista científica 'Nature Communications', ayudará a la comprensión de la perovskita por la comunidad científica y reforzar los esfuerzos globales de investigación para hacer frente a los problemas de estabilidad innatos del mineral.

La investigación, que necesitó de años, se llevó a cabo mediante el uso de herramientas de modelado y simulación informática avanzada, un proceso que implica la creación y el análisis de un prototipo del material para predecir su desempeño en el mundo real, y centrándose concretamente en las propiedades electrónicas de estos materiales.

El Dr Sabre Kais, director de Teoría, Modelación y Simulación del Grupo al QEERI, dijo: "Este hallazgo es el resultado de mucho trabajo duro. Hace unos dos años, empezamos con seminarios semanales para discutir y entender las propiedades de esta clase de materiales ".

Hablando sobre el futuro de la perovskita, el Profesor Sanvito de AMBAR, quien también es profesor de Teoría de la Materia Condensada en la universidad Trinitry de Física en Dublín, Irlanda, dijo: "Cada hora, las emisiones de sol en la Tierra dejan tanta energía que la utilizada por todo el planeta en un año.

"La recogida de una enorme cantidad de energía, de una manera eficiente y rentable significaría abundante energía verde para toda la raza humana. Desarrollar y mejorar nuestro conocimiento de captación de energía solar es crucial. Este es un descubrimiento emocionante.

"Ahora que entendemos cómo funcionan estos nuevos materiales, podemos diseñar nuevos compuestos para utilizar en la captación de energía solar con los costos más baratos que las células solares de silicio."

QEERI y AMBAR se concedieron recientemente una beca para continuar sus investigaciones por el Fondo Nacional de Investigación de Qatar (QNRF), un organismo de financiación establecido por la Fundación Qatar, que les permitirá ampliar sus investigaciones utilizando el estado de la técnica y los datos de los análisis.



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