Going green: O seguinte paso na enerxía sostible e renovable

A medida que experimentamos un rápido progreso nos desenvolvementos tecnolóxicos na última década, comezan a xurdir máis e máis ideas e intentos para combater os efectos do cambio climático. Os académicos e as industrias, por exemplo, son cada vez máis conscientes de que os combustibles fósiles son cada vez menos viables e, polo tanto, tentaron dar con varias solucións enerxéticas alternativas máis sostibles e renovables. Tal esforzo, como podes pensar, nunca sería un proceso sinxelo, pero o resultado ao final merece a pena. Dous grupos diferentes crearon con éxito un invento que pode cambiar a vida no que se refire á creación de enerxía, que podes ler en detalles a continuación.

Como nota ao margen, antes de continuar, é importante ter en conta que as ideas de enerxía sostible e renovable, aínda que comparten algunhas semellanzas, no núcleo son realmente distintas entre si. A enerxía sostible é calquera forma de enerxía que se pode crear e utilizar sen afectar negativamente ás xeracións futuras. Por outra banda, as enerxías renovables son a enerxía que non se esgota cando se utiliza ou que se pode rexenerar facilmente despois de ser utilizada. Ambos os tipos son respectuosos co medio ambiente, pero a enerxía sostible pódese consumir completamente se non se conserva ou non se controla adecuadamente.

Parque eólico alimentado por cometas de Google

Do creador do buscador máis popular do mundo chega unha nova fonte de enerxía sostible. Desde a compra de Makani Power -unha start-up dedicada á investigación da enerxía eólica- en 2013, Google X traballou no seu proxecto máis novo chamado acertadamente Proxecto Makani. O proxecto Makani é un gran cometa de enerxía de 7.3 m de lonxitude que pode xerar máis enerxía que un aeroxerador común. Astro Teller, xefe de Google X cre que, "[se] isto funciona como está deseñado, aceleraría significativamente o movemento global cara ás enerxías renovables".

Hai catro compoñentes principais do Proxecto Makani. O primeiro é o papaventos, que ten aspecto de avión e alberga 8 rotores. Estes rotores axudan a sacar a cometa do chan e a alcanzar a súa altitude óptima de funcionamento. Á altura correcta, os rotores apagaranse e o arrastre creado polos ventos que se moven polos rotores comezará a xerar enerxía de rotación. Esta enerxía convértese despois en electricidade. O papavento voa en concéntrico debido á correa, que o mantén conectado á estación terrestre.

O seguinte compoñente é a atadura en si. Ademais de só suxeitar o cometa no chan, o tether tamén transfire a electricidade xerada á estación terrestre, mentres que ao mesmo tempo transmite información de comunicación ao cometa. A correa está feita dun fío condutor de aluminio envolto en fibra de carbono, o que o fai flexible pero resistente.

A continuación vén a estación terrestre. Actúa como punto de amarre durante o voo da cometa e lugar de descanso cando a cometa non está en uso. Este compoñente tamén ocupa menos espazo que un aeroxerador convencional aínda que é portátil, polo que pode moverse dun lugar a outro onde os ventos son máis fortes.

A peza final do Proxecto Makani é o sistema informático. Esta consta de GPS e outros sensores que manteñen o cometa no seu camiño. Estes sensores aseguran que o cometa estea en zonas con ventos fortes e constantes.

As condicións óptimas para a cometa Makani de Google X atópanse a altitudes de aproximadamente entre 140 m (459.3 pés) e 310 m (1017.1 pés) sobre o nivel do chan e a velocidades do vento duns 11.5 m/s (37.7 pés/s) (aínda que en realidade pode comezar a xerar potencia cando as velocidades do vento son polo menos de 4 m/s (13.1 pés/s)). Cando a cometa está nestas condicións óptimas, ten un radio de circunvalación de 145 m (475.7 pés).

O proxecto Makani suxírese como substituto dos aeroxeradores convencionais porque é máis práctico e tamén pode alcanzar ventos máis altos, que xeralmente son máis fortes e constantes que os máis próximos ao nivel do chan. Aínda que por desgraza a diferenza dos aeroxeradores convencionais, non se pode colocar en zonas próximas a vías públicas ou liñas eléctricas, debendo situarse máis separadas unhas das outras para evitar choques entre as pipas.

O proxecto Makani probou por primeira vez en Pescadero, California, unha zona que ten uns ventos moi imprevisibles e incriblemente fortes. Google X chegou moi preparado, e mesmo "quería" que polo menos cinco cometas chocasen nas súas probas. Pero en máis de 100 horas de voo rexistradas, non lograron estrelar nin unha cometa, o que Google cría que non era exactamente unha boa cousa. Teller, por exemplo, admitiu que estaban bastante "en conflito" co resultado, "Non queriamos velo caer, pero tamén sentimos que fallamos dalgún xeito. Hai maxia en que todos crean que podemos ter fallado porque non fallamos". Esta observación posiblemente tería máis sentido se temos en conta que as persoas, incluído Google, poden realmente aprender máis de fallar e cometer erros.

Bacterias convertidoras de enerxía solar

O segundo invento provén dunha colaboración entre a Facultade de Artes e Ciencias da Universidade de Harvard, a Facultade de Medicina de Harvard e o Instituto Wyss de Enxeñaría de Inspiración Biolóxica, que deron como resultado o que se chama "folla biónica". Este  novo invento utiliza tecnoloxías e ideas descubertas previamente, xunto con un par de novos axustes. O propósito principal da folla biónica é converter o hidróxeno e o dióxido de carbono en isopropanol coa axuda da enerxía solar e dunha bacteria chamada Ralstonia eutropha – un resultado desexado xa que o isopropanol pode usarse como combustible líquido ao igual que o etanol.

Inicialmente, a invención xurdiu do éxito de Daniel Nocera da Universidade de Harvard no desenvolvemento dun catalizador de fosfato de cobalto que usa electricidade para dividir a auga en hidróxeno e osíxeno. Pero como o hidróxeno aínda non se converteu nun combustible alternativo, Nocera decidiu asociarse con Pamela Silver e Joseph Torella da Facultade de Medicina de Harvard para descubrir un novo enfoque.

Finalmente, ao equipo se lle ocorreu a mencionada idea de usar unha versión modificada xeneticamente Ralstonia eutropha que poden transformar hidróxeno e dióxido de carbono en isopropanol. Durante a investigación, tamén se descubriu que diferentes tipos de bacterias tamén se podían usar para crear outra variedade de produtos, incluíndo produtos farmacéuticos.

Despois, Nocera e Silver conseguiron construír un biorreactor completo co novo catalizador, as bacterias e as células solares para producir o combustible líquido. O catalizador pode dividir calquera auga, aínda que estea moi contaminada; as bacterias poden utilizar os residuos do consumo de combustibles fósiles; e as células solares reciben unha corrente constante de enerxía mentres haxa sol. Todo combinado, o resultado é unha forma máis ecolóxica de combustible que produce poucos gases de efecto invernadoiro.

así, como funciona este invento en realidade é bastante sinxelo. En primeiro lugar, os científicos deben asegurarse de que o ambiente no biorreactor estea libre de calquera nutriente que as bacterias poidan consumir para producir produtos non desexados. Despois de establecerse esta condición, as células solares e o catalizador poden comezar a dividir a auga en hidróxeno e osíxeno. A continuación, o frasco métese para excitar as bacterias da súa fase de crecemento normal. Isto induce ás bacterias a alimentarse do hidróxeno recentemente producido e, finalmente, despréndese isopropanol como residuos das bacterias.

Torella dixo isto sobre o seu proxecto e outros tipos de recursos sostibles: "O petróleo e o gas non son fontes sostibles de combustible, plástico, fertilizantes ou a infinidade de outros produtos químicos producidos con eles. A seguinte mellor resposta despois do petróleo e do gas é a bioloxía, que en cifras globais produce 100 veces máis carbono ao ano mediante a fotosíntese do que os humanos consumen a partir do petróleo.