Nano en la energia
Páginas: 6 (1294 palabras)
Publicado: 12 de febrero de 2015
Desde hace ya tiempo, existen diversos estudios científicos en los que se demuestra que la utilización de combustibles fósiles como principal fuente energética ocasiona graves daños medioambientales, tales como polución y desajustes del clima. Nuestra sociedad necesita con urgencia cambiar de modelo energético.
En los próximos años, las nanociencias y las nanotecnologías pueden jugar un papelfundamental a la hora de facilitar esta ineludible conversión.
La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación, y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Para hacernos a la idea, un nano es igual a una millonésima parte delmilímetro. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula como la de los átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades nunca antes vistas.
La nanotecnología explota nuevos fenómenos y propiedades (físicas, químicas, mecánicas, eléctricas, biológicas...) y promete crear nuevos productos y procesos en un amplio espectro de categorías de productos: electrónica, computación, sensores,materiales estructurales, etc.
Ya en los años 40, Von Neumann estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes. Sin embargo quien de verdad abrió las puertas del futuro a la nanotecnología fue el ganador del premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman siendo el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología enel discurso que dio en el Instituto Tecnológico de California el 29 de diciembre de 1959 titulado En el fondo hay espacio de sobra.
Particularmente la nanotecnología puede realizar importantes contribuciones para atender el desafío de una energía limpia a gran escala. Richard E. Smalley es un pionero en la revolución de la nanotecnología por su descubrimiento de la estructura en forma esféricade C60 conocida como “bucksminsterfullerene” o simplemente “fullereno”, por la que obtuvo el premio Nobel de 1996. Los fullerenos han dado lugar a una familia de nanoestructuras de carbono con excelentes propiedades para numerosas aplicaciones. Smalley ha propuesto que el principal desafío de la nanotecnología es conducir los desarrollos para una Revolución Energética necesaria, con el fin deproducir y distribuir 30 – 60 TW de energía libre de carbono en 2050.
Los principales objetivos de la investigación en nanotecnología para afrontar el desafío energético según un reciente informe de NNI (National Nanotechnology Initiative):
1) Métodos de gran escala para disociar el agua directamente con la luz del sol para producir hidrógeno.
2) Transformación fotovoltaicade la luz solar con eficiencia del 20 % y coste 100 veces menor.
3) Materiales reversibles de almacenamiento de hidrógeno que operen a temperatura ambiente.
4) Pilas de combustible, baterías, supercondensadores, de bajo coste, construidos con materiales nanoestructurados.
5) Líneas de transmisión de potencia capaces de transmitir un gigawatio.
6) Iluminación de estado sólido al 50% delconsumo de potencia actual.
7) Materiales ultraresistentes y ultraligeros para mejorar la eficiencia de coches, aviones, etc.
8) Catalíticos altamente selectivos para manufactura limpia y eficiente energéticamente.
9) Síntesis de materiales y recolección de energía basada en los mecanismos eficientes y selectivos de la biología.
Un dispositivo nanoestructurado muy celebrado es una nueva clasede células solares descubierta por Michael Grätzel en 1991. El presente autor ha realizado numerosas contribuciones científicas en este campo. La célula solar de dióxido de titanio nanoestructurado ilustra varios aspectos característicos de los dispositivos de nanoescala. Se forma con nanopartículas de dióxido de titanio, un material muy abundante y no tóxico (Fig. b). La nanoestructura...
En los próximos años, las nanociencias y las nanotecnologías pueden jugar un papelfundamental a la hora de facilitar esta ineludible conversión.
La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación, y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Para hacernos a la idea, un nano es igual a una millonésima parte delmilímetro. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula como la de los átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades nunca antes vistas.
La nanotecnología explota nuevos fenómenos y propiedades (físicas, químicas, mecánicas, eléctricas, biológicas...) y promete crear nuevos productos y procesos en un amplio espectro de categorías de productos: electrónica, computación, sensores,materiales estructurales, etc.
Ya en los años 40, Von Neumann estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes. Sin embargo quien de verdad abrió las puertas del futuro a la nanotecnología fue el ganador del premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman siendo el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología enel discurso que dio en el Instituto Tecnológico de California el 29 de diciembre de 1959 titulado En el fondo hay espacio de sobra.
Particularmente la nanotecnología puede realizar importantes contribuciones para atender el desafío de una energía limpia a gran escala. Richard E. Smalley es un pionero en la revolución de la nanotecnología por su descubrimiento de la estructura en forma esféricade C60 conocida como “bucksminsterfullerene” o simplemente “fullereno”, por la que obtuvo el premio Nobel de 1996. Los fullerenos han dado lugar a una familia de nanoestructuras de carbono con excelentes propiedades para numerosas aplicaciones. Smalley ha propuesto que el principal desafío de la nanotecnología es conducir los desarrollos para una Revolución Energética necesaria, con el fin deproducir y distribuir 30 – 60 TW de energía libre de carbono en 2050.
Los principales objetivos de la investigación en nanotecnología para afrontar el desafío energético según un reciente informe de NNI (National Nanotechnology Initiative):
1) Métodos de gran escala para disociar el agua directamente con la luz del sol para producir hidrógeno.
2) Transformación fotovoltaicade la luz solar con eficiencia del 20 % y coste 100 veces menor.
3) Materiales reversibles de almacenamiento de hidrógeno que operen a temperatura ambiente.
4) Pilas de combustible, baterías, supercondensadores, de bajo coste, construidos con materiales nanoestructurados.
5) Líneas de transmisión de potencia capaces de transmitir un gigawatio.
6) Iluminación de estado sólido al 50% delconsumo de potencia actual.
7) Materiales ultraresistentes y ultraligeros para mejorar la eficiencia de coches, aviones, etc.
8) Catalíticos altamente selectivos para manufactura limpia y eficiente energéticamente.
9) Síntesis de materiales y recolección de energía basada en los mecanismos eficientes y selectivos de la biología.
Un dispositivo nanoestructurado muy celebrado es una nueva clasede células solares descubierta por Michael Grätzel en 1991. El presente autor ha realizado numerosas contribuciones científicas en este campo. La célula solar de dióxido de titanio nanoestructurado ilustra varios aspectos característicos de los dispositivos de nanoescala. Se forma con nanopartículas de dióxido de titanio, un material muy abundante y no tóxico (Fig. b). La nanoestructura...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.