TRANSFORMAN EL DIÓXIDO DE CARBONO EN COMBUSTIBLE

El resultado sirve para propulsar vehículos corrientes, sin necesidad de someterlos a cambios de infraestructura o tecnología.
Ingenieros e investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han desarrollado un método que permite convertir dióxido de carbono en combustible líquido (isobutanol), a través del uso de electricidad. El combustible generado puede emplearse en los sistemas de transporte sin requerir variantes en la tecnología actual, algo que resulta muy beneficioso frente a los problemas de almacenamiento que aún conlleva la energía eléctrica.
Electricidad y dióxido de carbono, la llave para generar combustibles alternativos según una nueva metodología desarrollada en la UCLA. La combinación de electricidad y el dióxido de carbono podrían transformarse en una solución para la producción de combustibles alternativos, gracias a un sistema ideado por especialistas de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA). El mecanismo creado logra transformar el dióxido de carbono en un combustible apto para su uso en vehículos con la tecnología actual, empleando electricidad en el proceso. Sería una salida interesante hasta que se optimicen los sistemas de propulsión eléctrica en forma directa.
Un grupo de ingenieros de la Henry Samueli School of Engineering and Applied Science de la UCLA parece haber obtenido una fórmula muy eficaz para lograr propulsar vehículos a través de la electricidad, pero sin requerir de los cambios tecnológicos necesarios en un coche eléctrico.
El sistema en cuestión transforma el dióxido de carbono en combustible líquido, más precisamente en isobutanol, mediante el uso de electricidad. Se elimina así un gran inconveniente: el almacenamiento de la energía eléctrica. Hoy en día, la electricidad generada por diversos métodos es aún difícil de almacenar de manera eficiente.
El trabajo del equipo de la UCLA ha sido difundido a través de una nota de prensa del mencionado centro de estudios, y también se ha desarrollado en un artículo recientemente publicado en el medio especializado Science. Por otro lado, el proyecto fue desarrollado gracias a una subvención del programa Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E), del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Las baterías químicas, el bombeo hidráulico o la división de agua son tecnologías que presentan baja densidad de almacenamiento de energía o que incluso son incompatibles con la infraestructura de transporte actual. Este adelanto soluciona este inconveniente, abriendo un nuevo camino en el campo de los combustibles alternativos.
Mientras el almacenamiento de electricidad a través de baterías de iones de litio presenta una baja densidad, dificultando la operatoria cotidiana de los vehículos eléctricos, al almacenarse como combustible líquido el problema estaría solucionado, ya que la densidad de almacenamiento podría ser muy alta.
Los especialistas destacaron que el nuevo sistema brindaría la posibilidad de utilizar la electricidad como energía de propulsión para el transporte, sin necesidad de cambiar la infraestructura actual. Podría ser, en consecuencia, una forma más económica y práctica de propiciar un cambio en torno a la matriz energética y de avanzar hacia un mayor uso de energías alternativas.
El equipo de ingenieros e investigadores ha empleado un microorganismo genéticamente modificado, conocido como Ralstonia eutropha H16, para producir isobutanol a partir de dióxido de carbono, mediante un electrobiorreactor. De esta forma, el combustible generado tiene como únicas fuentes al dióxido de carbono y la electricidad.
Molécula de isobutanol, combustible obtenido con electricidad, a partir del CO2. Fuente: Wikimedia Commons. Detalles del método
Para explicar el proceso desarrollado por los expertos de la UCLA es necesario recordar que la fotosíntesis es la conversión de energía luminosa en energía química, cuyo almacenamiento se produce en el azúcar. Hay dos facetas de la fotosíntesis: una reacción que requiere de la luz solar directa y una reacción en la oscuridad.
La reacción a la luz convierte la energía luminosa en energía química, mientras que la reacción en la oscuridad convierte el CO2 en azúcar, sin requerir la luz directa para producir el fenómeno. Los integrantes del grupo de investigación de la UCLA han sido capaces de separar la reacción a la luz de la reacción en la oscuridad, sin que sea necesario realizarlas al mismo tiempo.
De esta manera, en vez de utilizar la fotosíntesis biológica, los científicos han empleado paneles solares para convertir la luz solar en energía eléctrica y luego en un producto químico intermedio, utilizándolo para la fijación del dióxido de carbono que permita producir el combustible. Para los especialistas, este método podría ser más eficiente que el sistema biológico.
Según James Liao, uno de los responsables de la investigación, en lugar de utilizar hidrógeno como producto químico intermedio, que registra distintos problemas, se utiliza ácido fórmico. La electricidad es empleada para generar el ácido fórmico, y luego éste brinda el poder de fijación del CO2 en las bacterias en la oscuridad, para producir así el isobutanol. El uso de la electricidad y la bioconversión de CO2 presentan una amplia variedad de aplicaciones en productos químicos.

PANEL SOLAR TRASPARENTE CONVIERTE LUZ INFRARROJA EN ENERGÍA ELÉCTRICA

Estos resultados abren el potencial de usar este material en ventanas inteligentes y dispositivos electrónicos, o integrarlo en la construcción de edificios
 Este nuevo material tiene una eficiencia poco menor a la mitad de un panel solar común
Científicos de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), desarrollaron un tipo de célula fotovoltaica de polímero 70% trasparente que convierte la luz infrarroja en energía eléctrica.
“Estos resultados abren el potencial de usar este material en ventanas inteligentes y dispositivos electrónicos, o integrarlo en la construcción de edificios entre otras aplicaciones. Nuestra nueva célula fotovoltaica de polímero está hecha de materiales semejantes al plástico, ligeros y flexibles, y lo más importante, que se pueden producir en gran volumen a bajo costo“, destacó el profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la UCLA y líder del proyecto, Yang Yang.
Cabe señalar que este nuevo material tiene una eficiencia del 4%, que es poco menor a la mitad de un panel solar común y no transparente.
Es importante destacar que las células pueden ser producidas en gran volumen a bajo costo, afirman los investigadores.

INNOVADORA TECNOLOGIA LASSER CON NANOCABLES

Una innovadora  tecnología láser con nanocables de óxido de zinc
Permitirá manipular células vivas e incrementar la capacidad de almacenamiento de los DVD´s, entre otras aplicaciones
Una investigación realizada en el Bourns College of Engineering de la Universidad de California, Riverside (UCR) ha permitido desarrollar una nueva tecnología láser, que podría contar con amplias aplicaciones, desde la eliminación de virus y otras tareas en el área de la medicina y la biología, hasta el incremento en la capacidad de almacenamiento de información de DVD´s y otros dispositivos. El gran avance de esta tecnología está marcado por el empleo de nanocables de óxido de zinc como semiconductores.
Los nanocables de óxido de zinc y su empleo como semiconductores han permitido desarrollar esta nueva tecnología láser, con amplio impacto en distintas áreas. Imagen: blogingenieria.com
Un equipo de ingenieros e investigadores de la Universidad de California, Riverside (UCR), en Estados Unidos, dirigido por el profesor de ingeniería eléctrica Jianlin Liu, ha desarrollado una nueva tecnología láser que funciona con nanocables semiconductores de óxido de zinc. Este avance podría tener amplias aplicaciones en medicina, biología e informática, entre otras áreas.
En la actualidad, los láseres de rayos ultravioleta son ampliamente utilizados en el procesamiento de datos, almacenamiento de información y en el campo de la biología. Sin embargo, sus aplicaciones se han visto limitadas en cierta medida por su tamaño, costo y potencia alcanzada. La generación actual de láseres de rayos ultravioleta se basa en un material llamado nitruro de galio.
Pero el equipo dirigido por el profesor Jianlin Liu ha desarrollado un sistema basado en láseres de óxido de zinc y en el empleo de nanocables de este material como semiconductores, una alternativa que permitirá fabricar dispositivos con tamaños más pequeños, menores costos y mayores potencias, entre otras ventajas.

Hasta hoy, los nanocables de óxido de zinc no podían ser utilizados en distintas aplicaciones debido a la ausencia del material denominado como “tipo p”, o de tipo positivo, imprescindible para todos los semiconductores. Los investigadores han resuelto este problema a través de la incorporación del antimonio, un metaloide, para crear el material de tipo p.
Un avance muy esperado
Según Liu, la comunidad de investigadores dedicada a trabajar con el óxido de zinc en todo el mundo ha estado tratando de lograr este avance durante el transcurso de la última década. En consecuencia, este adelanto podría estimular el desarrollo de todo el campo científico y tecnológico relacionado con el óxido de zinc.
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El profesor Jianlin Liu, ubicado en el centro de la imagen, fue el director de esta investigación. Imagen: University of California – Riverside.
Aunque el rendimiento de los láseres de rayos ultravioleta de nitruro de galio ha mejorado significativamente en la última década, la demanda existente obliga a reducir los costes, aumentar la potencia y a trabajar con longitudes de onda más corta, condiciones que han motivado el interés en el óxido de zinc (ZnO) para su empleo en estas tecnologías.
Los resultados de la investigación han sido publicados en la edición de julio de la revista especializada Nature Nanotechnology. Además, la Universidad de California, Riverside (UCR) difundió el hallazgo a través de una nota de prensa. Con el profesor Jianlin Liu trabajaron en el presente estudio los estudiantes de postgrado de la UCR Sheng Chu, Guoping Wang, Jieying Kong, Lin Li y Jingjian Ren.
Al mismo tiempo, también participaron en la investigación Weihang Zhou, un estudiante de la Fudan University de China; Leonid Chernyak, un profesor de física de la University of Central Florida; Yuqing Lin, un estudiante graduado también de la University of Central Florida, y Jianze Zhao, estudiante de la Dalian University of Technology de China.
Gran impacto tecnológico
El descubrimiento podría tener una amplia gama de aplicaciones tecnológicas. Por ejemplo, la nueva tecnología láser podría ser utilizada para leer y procesar datos con mayor eficacia en medios de almacenamiento como el DVD. Mientras un DVD almacena con la tecnología actual dos horas de música, con el nuevo sistema podría almacenar de cuatro a seis horas, duplicando o triplicando la capacidad de almacenamiento.
En el campo de la biología y la medicina terapéutica, un rayo láser con esta tecnología y dimensiones sería capaz de penetrar en una célula viva, para de esta forma activar modificaciones en la misma. Asimismo, la nueva tecnología también podría emplearse en sistemas de purificación del agua.
En el terreno de la fotónica, este adelanto podría facilitar el procesamiento y transmisión de datos a velocidades mucho mayores que las actuales. En consecuencia, estarían dadas las condiciones para el desarrollo de las tecnologías de comunicación inalámbrica ultravioleta, potencialmente superiores a las empleadas en la actualidad.
Sin embargo, aunque el equipo conducido por Liu ha demostrado importantes avances en esta nueva tecnología, aún queda un gran trabajo por delante en cuanto a la optimización de la estabilidad y la fiabilidad del material tipo-p. La investigación fue apoyada por la Army Research Office, la National Science Foundation y el Department of Energy de Estados Unidos.