Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Sídney han desarrollado un sistema de cero emisiones utilizando un panel solar que convierte las aguas residuales con nitratos en nitrato de amonio para su uso en la fertilización. Este innovador dispositivo, que emplea tecnología de hoja artificial, representa un avance significativo en la producción de amoníaco de manera más ecológica.

Hoja artificial para la producción de amoníaco a partir de la luz solar

El amoníaco es crucial para la producción de fertilizantes que sostienen la agricultura y la producción de alimentos a nivel mundial. Sin embargo, el método tradicional de producción de amoníaco genera grandes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero, ya que requiere combustibles fósiles para la producción de hidrógeno y la energía necesaria para el proceso de alta temperatura.

La Profesora Rose Amal y el Profesor Xiaojing Hao, junto con sus equipos, han desarrollado una manera de generar iones de amonio a partir de aguas residuales con nitratos utilizando únicamente un panel solar especialmente diseñado que funciona como una hoja artificial. Este trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Journal of Energy and Environmental Science.

Tecnología fotoelectrocatalítica

El proceso utilizado se conoce como fotoelectrocatalítica (PEC) y emplea una capa delgada de nanomateriales de hidróxido de cobre y cobalto en el panel, que actúa como catalizador para asistir en la reacción química necesaria para producir nitrato de amonio a partir de las aguas residuales. El equipo de investigación, que incluye al autor principal del estudio, Chen Han, y al Dr. Jian Pan, ha construido un sistema de hoja artificial de 40 cm² en el edificio Tyree Energy Technologies en UNSW, que ha logrado producir iones de amonio suficientes para satisfacer 1.49 m² de tierra cultivable.

Ventajas del nuevo sistema

Este nuevo sistema opera en condiciones ambientales y solo utiliza la luz solar para producir amonio a partir de aguas residuales con nitratos, lo que representa un importante avance hacia una producción de fertilizantes más sostenible y descentralizada. La producción descentralizada podría reducir aún más las emisiones de CO2 asociadas con el transporte del fertilizante.

Comparación con la fotosíntesis natural

En una hoja real, la fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas utilizan la luz solar, el agua y el dióxido de carbono para crear oxígeno y energía en forma de azúcar. En este nuevo proceso fotoelectrocatalítico, el panel solar actúa como una hoja artificial que utiliza la luz solar y las aguas residuales con nitratos para crear nitrato de amonio.

Desarrollo y colaboración futura

Los investigadores esperan que la generación de amonio a partir de las aguas residuales permita utilizar el agua procesada para irrigar cultivos, ayudando aún más en su crecimiento. Aunque las aguas residuales deben ser procesadas previamente para filtrar materias orgánicas y partículas, el objetivo es que una vez convertido el nitrato en amonio, el agua tratada se pueda usar para riego.

La Profesora Amal está interesada en colaborar con socios industriales para desarrollar este proceso a una escala comercial viable. La colaboración industrial es crucial para escalar el dispositivo y utilizar paneles solares de tamaño tradicional, lo que sería fundamental para alcanzar los objetivos de reducción de emisiones para 2030 y 2040, y finalmente lograr el Net Zero para 2050.

Esta nueva tecnología ofrece una solución limpia, eficiente y rentable para utilizar la energía solar y los desechos químicos en la producción de amoníaco, contribuyendo a una agricultura más sostenible y reduciendo significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero. Con el apoyo adecuado, esta innovación podría revolucionar la producción de fertilizantes y jugar un papel importante en la lucha contra el cambio climático.

Vía www.unsw.edu.au

Científicos de la Universidad Húngara de Agricultura y Ciencias Naturales han desarrollado un prototipo de planta de energía solar con un diseño que imita la forma de un girasol. Esta innovadora configuración reduce las pérdidas de producción de energía que suelen ocurrir en los generadores solares estándar debido a la sombra entre los paneles. Además, permite optimizar la dispersión de la energía térmica y el enfriamiento de la unidad de potencia. Los resultados de esta investigación se publicaron en la revista Results in Engineering.

Diseño del prototipo

El prototipo consiste en un trípode de 1,8 metros de altura que sostiene un disco de madera contrachapada de 660 milímetros de diámetro, cuyo ángulo de inclinación puede variar entre 20 y 45 grados. En este disco, los científicos posicionaron 18 paneles solares de 180 mm x 60 mm x 3 mm, con una eficiencia del 22% (tasa de conversión de la energía solar en energía eléctrica). Quince de los paneles se montaron a lo largo del perímetro del disco y los tres restantes en el centro.

Resultados del Experimento

Los científicos probaron el prototipo al aire libre, comparando la producción de energía en el centro y en los «pétalos» de la unidad de potencia mientras variaban el ángulo de inclinación. Los resultados del experimento fueron los siguientes:

Ángulo de Inclinación de 45 Grados:

• Producción de energía en los pétalos: 14,5 W
• Producción de energía en el centro: 11,8 W
• Temperatura máxima en los pétalos: 38,1°C
• Temperatura máxima en el centro: 49,8°C

Ángulo de Inclinación de 20 Grados:

• Producción de energía en los pétalos: 14,1 W
• Producción de energía en el centro: 11,4 W
• Temperatura máxima en los pétalos: 34°C
• Temperatura máxima en el centro: 43,9°C

Ángulo de Inclinación de 30 Grados:

• Producción de energía en los pétalos: 13,8 W
• Producción de energía en el centro: 11,1 W
• Temperatura máxima en los pétalos: 51,3°C
• Temperatura máxima en el centro: 40,8°C

Interpretación de los resultados

Los autores del estudio explicaron que la diferencia de temperatura entre los pétalos y el centro se debe a la eficiencia del intercambio de calor: cuanto menor es la eficiencia, más caliente es la superficie del panel solar. Por esta razón, el diseño en forma de pétalos de los generadores fotovoltaicos es preferible al clásico diseño horizontal. Además, esta configuración requiere seis veces menos espacio por unidad de potencia, lo que mejora su potencial de comercialización.

El prototipo en forma de girasol desarrollado por los científicos húngaros representa un avance significativo en el diseño de paneles solares. Su capacidad para reducir las pérdidas de energía y mejorar la eficiencia térmica lo convierte en una opción prometedora para futuras aplicaciones comerciales en el campo de las energías renovables.

Más información: www.sciencedirect.com

En un mundo donde la sostenibilidad se ha convertido en una necesidad, cada vez más personas están buscando maneras de reducir su huella de carbono y adoptar prácticas más ecológicas. Reva Jhingan Malik es un ejemplo vivo de cómo la energía solar puede transformar la vida cotidiana y contribuir a un futuro más verde. Reva ha sustituido el uso de cilindros de gas LPG por cocinas solares y cómo esta decisión ha impactado positivamente su vida y el medio ambiente.

El día de Reva comienza temprano con la preparación de ingredientes para la comida del día. Sin embargo, en lugar de dirigirse a la cocina, Reva sube a la terraza de su casa fuera de la red eléctrica en Bengaluru, donde ha instalado un pequeño sistema de cocina solar. Cada mañana a las 9, Reva coloca las verduras, lentejas y arroz en bandejas dentro de la cocina solar. En aproximadamente dos horas, su comida está lista, cocinada completamente con la luz del sol.

Ventajas de la cocina solar

Reva no ha comprado un cilindro de LPG en los últimos cuatro años gracias a su cocina solar. Utiliza este sistema para preparar una variedad de comidas, desde platos tradicionales indios como poha y baati, hasta hornear pasteles y panes. La cocina solar no solo es una opción más ecológica, sino también más conveniente. Una vez que los ingredientes están en la cocina, no necesita vigilarlos constantemente, lo que le permite dedicar tiempo a otras actividades.

Impacto ambiental

El uso de cocinas solares tiene un impacto significativo en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. En India, las importaciones de LPG han aumentado un 60% en los últimos cinco años debido a la creciente demanda y la limitada producción nacional. Al adoptar la cocina solar, Reva ha contribuido a disminuir esta demanda y reducir las emisiones de carbono.

Sostenibilidad y conciencia ambiental

Reva se sintió motivada a cambiar su estilo de vida al ver los efectos del cambio climático y la urgente necesidad de proteger el planeta. «Si estamos hablando de sostenibilidad y enseñándola a nuestros hijos, ¿la estamos adoptando nosotros mismos?«, reflexiona Reva. Decidió eliminar completamente el uso de cilindros de LPG en 2020 y ha estado utilizando la cocina solar desde entonces.

Adaptándose a la cocina solar

Aunque la cocina solar tiene sus limitaciones, como la imposibilidad de hacer chapatis o agregar ciertos condimentos, Reva ha encontrado alternativas como el consumo de trigo en forma de daliya y baati. Además, ha adaptado su dieta y métodos de cocina para aprovechar al máximo el sistema solar. Para los días nublados y lluviosos, mantiene un chulha de leña como respaldo, utilizando madera recolectada localmente y otros materiales sostenibles.

Costes y beneficios económicos

La inversión inicial en la cocina solar fue de aproximadamente 18.000 rupias, pero a largo plazo, ha resultado ser una opción más económica. Antes, Reva necesitaba rellenar su cilindro de LPG cada 2-3 meses, lo que costaba alrededor de 1.200 rupias por recarga. Con la cocina solar, no hay gastos recurrentes ni costes de mantenimiento, lo que lo convierte en una solución rentable.

Promoviendo la energía solar

Reva insta a las personas a considerar la cocina solar como una alternativa viable y conveniente al uso de LPG. La energía solar está abundantemente disponible en India y su aprovechamiento puede ayudar a reducir la carga de emisiones y avanzar hacia la autosuficiencia energética.

El ejemplo de Reva Jhingan Malik demuestra que es posible vivir de manera sostenible sin comprometer la comodidad o la eficiencia. La transición a la cocina solar no solo ha reducido su huella de carbono, sino que también ha proporcionado una forma más económica y libre de culpa de preparar alimentos. Al adoptar prácticas sostenibles a nivel individual, todos podemos contribuir a mitigar la crisis climática y asegurar un futuro más verde para las próximas generaciones.

Vía thebetterindia.com

La energía solar fotovoltaica ha experimentado un crecimiento significativo en las últimas décadas. Sin embargo, la competencia por el uso del suelo ha impulsado la exploración de alternativas innovadoras, como las unidades solares flotantes en alta mar. SolarinBlue, una empresa francesa pionera en este campo, está liderando esta transición hacia el mar con tecnologías robustas y sostenibles. Este artículo analiza los avances de SolarinBlue, destacando sus proyectos emblemáticos y el potencial de la energía solar flotante.

SolarinBlue: Innovación en Energía Solar Flotante

SolarinBlue se especializa en el desarrollo de unidades solares flotantes en alta mar. Su enfoque busca mitigar la competencia por el uso de la tierra al trasladar las instalaciones solares al mar, combinando energía solar y eólica en granjas híbridas. La tecnología de SolarinBlue está diseñada para resistir condiciones extremas en alta mar, como olas de más de 10 metros y vientos de hasta 200 km/h, con un impacto ecológico mínimo y una vida útil de más de 30 años.

Proyecto Sun’Sète: Un Hito en la Energía Solar Flotante

En Sète, SolarinBlue lanzó la primera granja solar flotante en el mar Mediterráneo, denominada Sun’Sète. Inaugurado el 17 de marzo de 2023, este proyecto representa un hito importante en la energía solar flotante en Francia y el Mediterráneo. El proyecto comenzó en 2021, y tras obtener todas las autorizaciones necesarias en 2022, el demostrador está compuesto por 25 unidades flotantes con una potencia total de 300 kWc, ocupando 0.5 hectáreas.

Las estructuras están ubicadas a 1.5 km de la costa, en el antiguo puesto de descarga de hidrocarburos en el mar. La energía producida por estos paneles solares se transporta mediante un cable submarino para abastecer de electricidad renovable a las infraestructuras del puerto de Sète-Frontignan. La producción anual estimada es de 400 MWh, suficiente para abastecer a 200 personas.

Ventajas de la Energía Solar Flotante

La energía solar flotante presenta varias ventajas significativas:

1. Mayor Eficiencia: La instalación de Sun’Sète ha demostrado que los paneles solares flotantes pueden producir hasta un 6% más de energía en comparación con las instalaciones en tejados, gracias al uso de paneles bifaciales y al efecto de enfriamiento en el rendimiento de los módulos.
2. Uso del Espacio Marino: Al trasladar las instalaciones solares al mar, se libera tierra para otros usos, lo que es particularmente beneficioso en áreas densamente pobladas o con limitaciones de espacio.
3. Resiliencia Climática: Las tecnologías flotantes están diseñadas para soportar condiciones climáticas extremas, garantizando una operación continua y eficiente.

Mega Sète: El Futuro de la Energía Solar Flotante

A principios de 2024, SolarinBlue inició la expansión del proyecto Sun’Sète con Mega Sète, una granja solar flotante de 1 MW que se espera esté completa para 2025. Este proyecto amplía significativamente la capacidad de producción y demuestra el compromiso de SolarinBlue con la escalabilidad y la sostenibilidad de la energía solar flotante.

La energía solar flotante en alta mar es una solución prometedora para los desafíos del uso del suelo y la demanda creciente de energía renovable. Los proyectos de SolarinBlue, como Sun’Sète y Mega Sète, no solo destacan por su innovación tecnológica, sino también por su capacidad para integrar y aprovechar los recursos marinos de manera sostenible. A medida que la tecnología avanza, la energía solar flotante podría convertirse en un pilar fundamental en la transición energética global.

Más información: solarinblue.com