Crean hidrógeno como energía a partir de etanol y luz solar

Las alternativas a los combustibles fósiles están centrando el trabajo de cientos de laboratorios en todo el mundo. Un equipo de investigadores españoles junto con un grupo escocés y otro neozelandés ha desarrollado un proceso de producción de hidrógeno como fuente de energía a partir de etanol y luz solar.

En la naturaleza existe una gran cantidad de hidrógeno formando distintos tipos de moléculas. De manera independiente podría utilizarse como forma de energía, el problema de los procesos existentes hasta el momento es que son demasiado costosos y se necesita una gran cantidad de energía para conseguir separar el hidrógeno, por ejemplo, de las moléculas de agua (H2O). Los investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña(UPC), la Universidad de Aberdeen (Escocia) y la Universidad de Auckland (Nueva Zelanda) han trabajado de manera conjunta para conseguir un proceso más rápido y barato. Y lo han conseguido.

Se trata de un fotocatalizador en polvo que facilita y abarata el proceso de producción de hidrógeno, al permitir su producción a temperatura y presión ambiente. Básicamente el fotocatalizador sólido se introduce en un recipiente con etanol y se le aplica luz ultravioleta. El dióxido de titanio del catalizador reacciona con la luz generando electrones que son capturados por nanopartículas metálicas de oro. Estas nanopartículas a su vez reaccionan con el alcohol presente en la mezcla liberando elhidrógeno.

Más catalizador, más energía

En función de la cantidad de catalizador que se utilice y del área expuesta a la luz se produce más o menos hidrógeno. Los investigadores han obtenido hasta cinco litros e hidrógeno por cada kilo de catalizador en un minuto. Comparándolo con el consumo de una casa, para producir la potencia eléctrica que requiere un hogar medio, unos 3Kw, se necesitarían utilizar 9 kilos de catalizador.

Como explica el Director del instituto de Técnicas Energéticas e investigador del Centro de Investigación en Nano Enginyeria de la UPC, Jordi Llorca, "es un paso importante para introducir el hidrógeno como vector energético y liberarnos progresivamente de la dependencia de los combustibles fósiles". Y lo dice con conocimiento de causa, pues el hidrógeno tiene la ventaja de que se puede almacenar, sin tener que ser usado en el momento en el que se produce, como ocurre con la electricidad.

Respecto a los "ingredientes" utilizados para la obtención del hidrógeno, el etanol es fácil de crear a partir de residuos forestales y desechos agrícolas, y el fotocatalizador desarrollado es más barato y sencillo que los materiales que se utilizan para descomponer el agua y conseguir el hidrógeno.

La investigación ha sido publicada en la revista científica Nature Chemistry.

El psicólogo Howard Gardner gana el premio Príncipe de Asturias de Ciencias Sociales 2011

El psicólogo estadounidense y profesor de la Universidad de Harvard Howard Gardner (Scranton, Estados Unidos, 1943) ha sido galardonado hoy con el premio Príncipe de Asturias de Ciencias Sociales 2011. Doctorado en Psicología Social por la Universidad de Harvard en 1971. En la actualidad, en la actualidad es titular de la cátedra de Cognición y Educación John H. & Elisabeth A. Hobbs de la Escuela Superior de Educación de dicha universidad, donde también ejerce como profesor adjunto de Psicología. Además, desde 1972, es codirector y presidente del comité gestor del Proyecto Zero, un grupo de investigación de la Universidad de Harvard que estudia los procesos de aprendizaje de niños y adultos.

Su campo de investigación se ha dirigido al análisis de las capacidades cognitivas del ser humano, donde ha desarrollado su teoría de las inteligencias múltiples, que supone un cambio significativo en el modelo educativo. Gardner sostiene que no existe una inteligencia única, sino que cada individuo posee al menos ocho habilidades cognoscitivas: inteligencia lingüística, lógico-matemática, cinético-corporal, musical, espacial, naturalista, interpersonal e intrapersonal. Considera, además, que estas inteligencias carecen de valor intrínseco y que el comportamiento de cada individuo en sociedad, haciendo uso de su inteligencia, constituye una cuestión moral fundamental.

El Proyecto Zero, iniciado en 1967 por el filósofo Nelson Goodman con el propósito de estudiar y mejorar el aprendizaje de las artes, ha abordado el diseño de evaluaciones basadas en el rendimiento, en la educación para la comprensión, en el uso de las inteligencias múltiples para lograr una pedagogía más personalizada y en la calidad de los esfuerzos interdisciplinares en la educación. Una de sus contribuciones más importantes es el modelo de una “escuela inteligente”, basado en el aprendizaje como una consecuencia del acto de pensar y el aprendizaje como comprensión profunda que involucre el uso flexible y activo del conocimiento. La mayor parte de este trabajo se ha implantado en las escuelas públicas de Estados Unidos. Desde hace unos años, Gardner participa también en el GoodWork Project, destinado a mejorar la calidad y la autoestima profesionales, tomando como referencia los factores de excelencia y ética.

Gardner es autor de 25 libros, traducidos a 28 idiomas, y de alrededor de 450 artículos. Su última publicación es Five Minds for the Future (2009). 

Descubierto un mineral más antiguo que la Tierra

Un equipo de científicos ha encontrado krotita, considerado uno de los primeros minerales formados en nuestro sistema solar, en elmeteorito NWA 1934, hallado en el noroeste de África. El objeto, descrito como una inclusión refractaria rica en calcio-aluminio, data de antes de la formación de la Tierra y de otros planetas. El término "refractaria" se refiere al hecho de que estos granos contienen minerales que permanecen estables a muy altas temperaturas, lo que constituye una prueba de su antigüedad. Los resultados del estudio se han publicado en la revista American Mineralogist.

El fragmento, conocido con el apodo "cracked egg" ("huevo roto") por su peculiar aspecto, fue analizado por Chi Ma del Instituto de Tecnología de California (Caltech) y por Anthony Kampf, conservador de Ciencias Minerales en el Museo de Historia Natural de Los Angeles (NHM), usó difracción de rayos-X para determinar su composición. Los resultados de ambos mostraron que el principal componente del grano fue un óxido de aluminio calcio de baja presión (CaAl2O4) nunca antes observado en la naturaleza.

Además, la disposición de los átomos en el mineral reveló que era la misma que la de un componente artificial de algunos tipos de hormigón refractario. La creación de este compuesto por el hombre requiere una temperatura de al menos 1.500ºC. Esto, unido al hecho de las formas compuestas a baja presión, confirma que la krotita pudo formarse en las fases iniciales de la nebulosa solar primigenia, a partir de la cual se formaron después todos los planetas. 

Sistema de carga inductiva para los coches eléctricos

Siemens y BMW se han unido para crear un nuevo sistema de carga inductiva para vehículos eléctricos que se probará a partir de junio de 2011. Este nuevo sistema también se puede utilizar como unidad de almacenamiento, lo que permitiría acumular el excedente de producción mediante energías renovables como la energía solar o la energía eólica.

En la última feria del Hannover se presentó una innovadora estación de carga que podría representar el futuro de los coches eléctricos y eliminar sus problemas de carga. Se trata de una tecnología que funciona gracias a dos bobinas, una subterránea y otra en el interior del coche. De este modo, cuando el coche se sitúa en un punto concreto del pavimento, las dos bobinas se sitúan a una distancia muy pequeña y se produce la carga inductiva de las baterías del vehículo.

Uno de los puntos más importantes es la eficiencia de transmisión de la energía entre la bobina secundaria instalada en el coche y las baterías del mismo. Gracias a esta tecnología se consigue una eficiencia de más del 90 por ciento en esta transferencia energética.

Además, el sistema no produce ningún daño a otros aparatos electrónicos ni a las personas, pues el campo magnético que genera la electricidad no supera en ningún caso, el límite internacional recomendado de 6,25 microteslas.

El próximo mes de junio Siemens y BMW testearán un prototipo con una potencia de carga de 3,6 kW. Sistemas de carga de inducción de este tipo podrían ser una solución para los problemas de carga de vehículos que suelen estacionarse en lugares públicos durante cortos periodos, como ocurre con 

Mejoran la eficiencia de los paneles solares con virus

Los virus pueden ayudar a construir mejores paneles solares, que capten y transformen de manera más eficiente la energía solar en energía eléctrica. Así lo ha demostrado una investigación delInstituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) que ha utilizado un tipo de virus para reestructurar los nanotubos de carbonode los paneles solares y aumentar así su eficiencia un 30 por ciento, del 8 al 10,6 por ciento.

Que la eficiencia de los paneles solares todavía está muy por debajo de sus posibilidades es más que evidente. Lo que no se sabía hasta el momento es que algo tan pequeño y peligroso como es en ocasiones un virus, pudiera contener la clave.

El virus llamado M13 consigue coordinar los nanotubos de carbono enrollados en grafeno que conforman las células solares de modo que el transporte de electrones sea más eficiente y por tanto se produzca más electricidad. Básicamente el M13 consigue que los dos tipos de nanotubos (los semiconductores y los cables) que conforman la estructura de las celdas solares, no interfieran entre ellas y entorpezcan el paso de los electrones, sino que convierte suaviza la estructura.

Celdas de Grätzel

Cada virus controla entre cinco y diez nanotubos, usando unas 300 proteínas. Además, los virus han sido modificados genéticamente para producir una capa de dióxido de titanio, componente esencial en las celdas de Grätzel, un tipo de estructura que utilizan este compuesto para mejorar el transporte de electrones.

Hyunjung Yi y Xiangnan Dang, estudiantes del MIT junto con la profesora Angela Belcher probaron con éxito este nuevo sistema vírico en celdas de Grätzel, aunque explican que la técnica también podría utilizarse para otro tipo de celdas solares, incluidas las de tipo orgánico.

Los virus, además, solubilizan los nanotubos haciendo más fácil su incorporación a los paneles fotovoltaicos a temperatura ambiente, reduciendo sensiblemente su coste de fabricación.

Una central eléctrica en tu ventana

En el Instituto Tecnológico de Massachusetts, el famoso MIT (por sus siglas en inglés) han creado un film solar transparente que no interfiere a la luz que entra por las ventanas y que recoge la energía solar.El invento podría cambiar por completo el mundo de la energía, pues todas las ventanas de los hogares podrían transformarse en "minicentrales eléctricas".

La clave de esta tecnología es una célula fotovoltaicabasada en moléculas orgánicas las cuales, recogen la energía de longitud de onda infrarroja permitiendo pasar la luz visible y, por tanto, sin interceder en la luminosidad que percibimos los humanos. De este modo, instalado en las ventanas de los hogares, podría producir la energía necesaria (o parte de ella) para encender las luces de los hogares, lastelevisiones, los ordenadores portátiles e incluso la calefacción eléctrica... y con un coste mucho menor.

Como explica Vladimir Bulovic, profesor de ingeniería eléctrica del MIT y coautor junto a Richard Lunt del invento, "entre la mitad y dos tercios del coste de los sistemas fotovoltaicos tradicionales viene de los costes de instalación, el resto proviene de los paneles en sí". Con este sistema, "podríamos eliminar muchos de estos costes" apunta Bulovic.

Para instalarlo solo sería necesario colocar encima del cristal la lámina de material creado por los investigadores y posteriormente colocar los cables de transferencia de la energía así como un controlador del voltaje.

Rendimientos muy bajos

De momento se trata de una tecnología recién nacida, con un rendimiento del sistema de apenas el 1,7 por ciento, un porcentaje ínfimo en comparación con los rendimientos que se están logrando en la actualidad (cercanos al 13 por ciento). Sin embargo, la idea no es para nada descabellada y los investigadores piensan que dentro de poco se podrán alcanzar rendimientos cercanos al 12 por ciento, comparables con los paneles solares tradicionales. Para conseguir esta mejora sustancial del rendimiento, los investigadores deberán optimizar la composición y la configuración de los materiales fotovoltaicos.

Por último, explican desde el MIT, los beneficios para el medio ambiente de este tipo de material sería todavía mejora que en los paneles solares tradicionales pues en su fabricación "no necesita procesos intensivos de energía" como en otros casos. "El proceso de fabricación de estas  placas solares se produjo a temperatura ambiente" apunta Bulovic.

La investigación de Bulovic y Lunt ha sido publicada en la revista Applied Physics Letters y se ha desarrollado en el Center for Excitonics perteneciente al Departamento de Energía de Estados 

Fabrican una retina en el laboratorio a partir de células madre

Investigadores japoneses han conseguido por primera vez convertir células madre de un mamífero en un ojo embrionario. Los resultados, de los que se hace eco la revista Nature, abren la posibilidad de que, en el futuro, se pueda restaurar la vista de personas ciegas con retinas trasplantadas generadas a partir de las propias células madre del paciente. 

En sus experimentos, Yoshiki Sasai y sus colegas, del centro RIKEN de Biología del Desarrollo en Kobe (Japón), hicieron crecer células madre embrionarias de ratón en un medio de cultivo cuidadosamente diseñado, logrando que se diferenciaran y se ensamblaran por sí solas en una estructura tridimensional, una copa óptica, con dos paredes correspondientes a las capas interior y exterior de la retina durante el desarrollo de un embrión. 

"Lo que hemos hecho ha sido resolver un problema de casi un siglo en la embriología, mostrando que los precursores retinales tienen la capacidad inherente de generar la compleja estructura de la copa óptica", dijo Sasai en un comunicado. "Estamos en el buen camino para generar no sólo distintos tipos de células, sino tejidos organizados" que puedan emplearse en la medicina regenerativa, añade. 

Sasai y sus colegas acompañan el estudio con una serie de fotos y vídeos que registran por primera vez en tiempo real los estadios tempranos del desarrollo del ojo en los mamíferos, con la particularidad de que las imágenes no se han obtenido de animales vivos sino de un cultivo de laboratorio.