Nanotecnología

Aumentando el rendimiento del sol

El principal objetivo de EPHOCELL es desarrollar un dispositivo de fácil implementación  que permita modular las longitudes de onda del espectro solar para maximizar  la absorción de fotones por parte de los paneles.

Enviado por: INNOVAticias.com / Red / Agencias, 30/08/2012, 13:28 h | (8) veces leída

En el marco del proyecto EPHOCELL, financiado a través del Séptimo Programa Marco y con un presupuesto de unos 3,5 M€, se estudia la mejora de eficiencia de celdas fotovoltaicas mediante la modulación de la luz solar. El espectro solar que llega a la superficie terrestre cubre un amplio espectro de longitudes de onda, desde los rayos ultravioletas hasta los infrarrojos. En una situación ideal, la respuesta espectral de los materiales fotovoltaicos debería coincidir perfectamente con la luz solar, para convertir el máximo número de fotones en electricidad. Sin embargo, los materiales fotovoltaicos aprovechan en los mejores de los casos un 30% del espectro de luz llegando a la tierra.
El principal objetivo de EPHOCELL es desarrollar un dispositivo de fácil implementación  que permita modular las longitudes de onda del espectro solar para maximizar  la absorción de fotones por parte de los paneles. Para ello, se combinan los procesos de  Down-Shifting que permite la transformación de fotones de alta energía a baja energía y de Up-Conversion (UC), que realiza el proceso inverso. La transformación de la radiación solar en luz, aprovechable por parte de los paneles, permitirá aumentar su rendimiento sin necesidad de cambiar o modificar sus materiales.
El consorcio, coordinado por el Instituto Tecnológico LEITAT (miembro de TECNIO), está formado por centros de investigación de alto nivel y empresas involucradas en el desarrollo de nuevos materiales: Max Planck Institute for Polymer Research (Alemania), Sofia University (Bulgaria), ICTP-CNR (Italia), UPC (España), DIT (Irlanda), Cidete Ingenieros (España), Daren Labs (Israel), MPBata (España) y LEITAT.
Durante las primeras etapas del proyecto se han obtenido grandes progresos, tanto en los procesos de modulación de la luz como en la ingeniería y la aplicación de estos nuevos fenómenos, buscando claramente su aplicación y la transferencia tecnológica. En LEITAT, se ha conseguido por primera vez a nivel mundial observar directamente la up-conversión bajo luz solar, en las mismas condiciones atmosféricas que se encuentran los paneles solares.
Todos estos avances serán presentados en el 2 y 3 de Octubre en Leitat, ubicado en el Parque Tecnológico de Terrassa, así como también los avances de otros ocho proyectos europeos de alto nivel que estudian diferentes caminos para mejorar la eficiencia en la tecnología fotovoltaica basados principalmente nanotecnología.

CENER

3.Desde una entidad de reconocido prestigio en el tema de la eficiencia energética como es CENER, ¿qué papel consideran que puede tener la formación y reciclaje de profesionales del sector hacia los beneficios de la arquitectura bioclimática y la sostenibilidad energética?
En este punto hay dos temas que son muy interesantes de analizar. Por una parte, el sector de la construcción en España, que estaba dimensionado para construir más de 800.000 viviendas a año en 2007, ha sufrido una dramática contracción en su actividad, cambiando radicalmente el escenario en cuanto a número y tipología de proyectos, presupuestos, modelos empresariales, … Las reglas del juego han cambiado, y el sector de la edificación ahora ha de desplazar su centro de gravedad hacia la rehabilitación de los edificios existentes, haciendo ciudad sobre la ciudad, y con un requerimiento clarísimo en cuanto a su eficiencia energética. Podemos decir, citando a mi amigo el arquitecto Bruno Stagno, que la época de la obesidad arquitectónica, del exceso, el despilfarro y la ostentación constructiva ha dejado paso a una nueva etapa de austeridad, energética y económica, que nos obligará a construir edificios que consuman sólo una fracción de la energía que consumen actualmente. El reto es formidable, y está claro que todos los agentes del proceso constructivos vamos a tener que reinventarnos y reciclarnos para poder adaptarnos a la nueva era.

4.En cuanto a la Rehabilitación energética, vemos que es otro de los sectores de actuación de su departamento. Desde su experiencia, ¿qué papel debe  desempeñar la rehabilitación como efecto dinamizador en el sector de la construcción española?

Estoy absolutamente convencido de que la rehabilitación energética supone la mayor oportunidad para la generación de actividad y empleo en el sector de la construcción. En España tenemos en torno a 25 millones de viviendas, de las cuales, podríamos decir que el 80% necesitan urgentemente una rehabilitación energética. Además, dado que el 40% de la energía en Europa se consume en los edificios, este sector es especialmente atractivo de cara a aplicar estrategias y realizar inversiones encaminadas a ahorrar energía.
En un momento de durísima crisis económica como el que estamos, la aplicación de estrategias de ahorro y eficiencia energética en los edificios existentes genera por una parte un ahorro económico relevante y creciente, si tenemos en cuenta la tendencia del precio de la energía, y por otra parte, esta actividad puede contribuir decididamente a la recuperación del sector en crisis y a  la creación de empleo.

 5.Pónganos algún ejemplo de actuaciones o colaboraciones del CENER en temas de Rehabilitación Energética.

La rehabilitación de edificios existentes con criterios energéticos y medioambientales ha sido desde el inicio – hace más de diez años – una actividad estratégica en el Departamento de Energética Edificatoria de CENER, ya que la actuación sobre el parque inmobiliario existente es el tema clave a la hora de reducir las emisiones de CO2 en nuestras ciudades.

Algunos proyectos emblemáticos en este campo han sido, por ejemplo, el desarrollo de las estrategias integrales de rehabilitación urbana en el barrio de Lourdes en Tudela (Navarra), donde además de una profunda rehabilitación de 120 viviendas, se ha transformado un sistema de calefacción de distrito obsoleto en un moderno sistema alimentado con biomasa. Los datos tras el primer año de funcionamiento muestran que el consumo de combustible para calefacción se ha reducido en un 50%, lo cual es realmente un éxito que demuestra que invertir en rehabilitación y eficiencia energética es rentable. También hemos colaborado en proyectos muy relevantes como son el del barrio de Balsas de Ebro Viejo en Zaragoza, donde se está trabajando mucho en el tema de participación ciudadana, o los proyectos de rehabilitación energética de los edificios de los barrios de El Picarral en Zaragoza y de Bidebieta en San Sebastián.

Sin embargo, el proyecto más grande de rehabilitación energética en que estamos trabajando es el proyecto EU-GUGLE, un proyecto de I+D demostrativo, financiado por la Comisión Europea a través del 7º Programa Marco de Investigación, en la convocatoria de 2011 Smart Cities, que está liderado por CENER, y cuenta con 21 socios (administraciones, universidades, centros tecnológicos y empresas) de 7 países europeos.

EU-GUGLE, que tendrá una duración total de 5 años (2013 – 2018) tiene un presupuesto total de 30,5 millones de euros y cuenta con una financiación de la CE de 16,7 millones de euros. En estos momentos EU-GUGLE (que tendrá una duración total de 5 años y un presupuesto total de 30,5 millones de euros) es el mayor proyecto de rehabilitación energética y regeneración urbana existente en Europa, y consiste en rehabilitar con criterios de coste / eficiencia alrededor de 226.000 m2 de viviendas, hacia el estándar Nearly Zero Energy Building, en 5 proyectos piloto de rehabilitación de barrios en las ciudades de Viena (AT), Tampere (FI), Aquisgrán (DE), Milano (IT) y Sestao (ES), con las ciudades asociadas de Gotemburgo y Gaziamtep, en Turquía.

La idea del proyecto es aplicar diferentes tecnologías y estrategias de reducción del consumo energético en los edificios rehabilitados, en cada proyecto piloto en función de su realidad socio-económica y climática, y compartir metodologías de análisis, soluciones técnicas, actividades con los usuarios, etc.

Con la actuación de rehabilitación prevista en el proyecto EU-GUGLE, se pueden dejar de emitir a la atmosfera 2.500 toneladas anuales de CO2.
 6.La experiencia desarrollada por CENER les permite investigar soluciones constructivas avanzadas desde el punto de vista de la eficiencia energética. ¿Nos puede dar algún ejemplo de dichas soluciones?

Esta es una parte de nuestro trabajo con la que yo, como arquitecto, más disfruto. En este momento de crisis, muchos fabricantes de elementos y materiales constructivos se están preguntando cómo podrían ser más competitivos, cómo podrían aportar mayor valor, y de qué manera deben evolucionar para adaptarse a la nueva situación.

Por suerte, algunos de ellos, los que tienen una mayor visión estratégica, son conscientes de que la innovación es la clave de la competitividad, y están apostando decididamente por desarrollar una nueva generación de sistemas y elementos constructivos innovadores, que permitan una puesta en obra más rápida y con menos medios auxiliares, más industrializados, más ligeros, que ocupen menos superficie útil, integrando energías renovables, y que contribuyan de una manera relevante a la elevada eficiencia energética del edificio.

En CENER colaboramos habitualmente con fabricantes en este sentido. No puedo dar muchos detalles puesto que los desarrollos pertenecen a los fabricantes, y tenemos estrictos compromisos de confidencialidad, pero puedo decir que hemos desarrollado diferentes sistemas de fachadas ventiladas de alta eficiencia, elementos constructivos en los que están integrados sistemas solares térmicos y fotovoltaicos, estructuras termoactivas, y diseñamos un prototipo de chimenea solar para ventilación de viviendas. En este campo las posibilidades de trabajo para los arquitectos son inmensas. Queda mucho por hacer.
 2.Otro de los proyectos en los que participan es el proyecto CONCLIMAT en busca de un prototipo de viviendas de energía casi nula. ¿Cómo se han minimizado el incremento de costes que puede suponer la construcción de edificios con estas características?

La palabra clave en este sentido es el Diseño Integrado. Hasta ahora, el proceso productivo ha estado estructurado en sucesivas fases, estancas entre ellas, y realizadas por diferentes profesionales: proyecto arquitectónico, instalaciones, estructuras, telecomunicaciones, etc. Esta forma de hacer está absolutamente obsoleta, entre otras cosas porque es muy ineficaz tanto en el esfuerzo como en el coste económico que implica. Un diseño integrado, basado en la industrialización de los procesos constructivos, más allá de una mera prefabricación de componentes, donde desde el primer momento trabaje un equipo multidisciplinar de profesionales diseñando el edificio con herramientas compatibles entre sí, apoyados por sistemas de modelado BIM (Building Information Modeling), permite optimizar el diseño y absorber los sobrecostes puntuales derivados del incremento de calidad en puntos singulares, como carpinterías, vidrios y aislamientos.
Por: El Blog de eTecma.

Capacidad del suelo para descontaminarse.

Un sistema predice la capacidad de un suelo para autodescontaminarse
Un equipo multidisciplinar de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad de Oviedo y la Universidad de las Islas Baleares ha desarrollado una plataforma bioinformática que analiza la capacidad de un ecosistema para asimilar cientos de contaminantes.
FUENTE | CSIC	30/08/2012

El trabajo, publicado en la revista ISME J del grupo Nature, abre nuevas perspectivas para determinar la capacidad de autodescontaminación de un suelo afectado por vertidos como el petróleo o ciertos hidrocarburos aromáticos, a partir de la secuenciación del ADN de microorganismos.

Los científicos han elaborado una base de datos específica que reúne toda la información disponible hasta el momento sobre las enzimas y los posibles microorganismos que las contienen y que, de forma natural, son capaces de destruir ciertos contaminantes. El sistema permite establecer la huella dactilar de cada ecosistema y predice en qué suelos puede ser más eficaz la biorremediación, basada en utilizar elementos naturales del propio hábitat para revertir la degradación de un suelo contaminado.

"La plataforma explora el material genómico de organismos vivos en busca de información sobre reacciones de biodegradación y ofrece un perfil único para cada ecosistema. En otras palabras, da una visión en tiempo real de las capacidades biodegradativas de un ecosistema, y por tanto, de su capacidad para autodescontaminarse", explica el investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica Manuel Ferrer.

Para monitorizar la presencia o ausencia de estos microorganismos y las propiedades que cada uno posee en suelos con diferentes condiciones, los investigadores han aplicado distintas técnicas de biología de sistemas como la genómica, basada en la secuenciación del ADN del suelo, la proteómica, que supone la secuenciación de las proteínas en cada momento del proceso, y la bioestadística, que consiste en la sistematización y el cruce de datos.

"Cada ecosistema contiene millones de bacterias que a su vez contienen miles de enzimas y evaluar la presencia o ausencia de las mismas es casi imposible si empleamos los métodos de análisis genómicos convencionales usados hasta la fecha", señala Jesús Sánchez, investigador del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Oviedo.

UN PROCESO SOSTENIBLE Y MÁS BARATO
Las aproximaciones metodológicas seguidas en el trabajo, incluida la base de datos elaborada, supone para los científicos "una oportunidad sin precedentes". El estudio ha descubierto también que las capacidades metabólicas de las enzimas y los microorganismos cambian cuando el suelo se somete a distintos tratamientos de limpieza.

"De esta forma, podremos diferenciar ecosistemas que podrán ser más fácilmente descontaminados de aquellos que no, es decir, permitirá establecer diferencias en las capacidades descontaminantes y, por tanto, predecir la eficacia de los tratamientos de biorremediación", asegura Ramón Rosselló‐Mora, investigador del CSIC en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, centro mixto del CSIC y la Universidad de las Islas Baleares.

Según el investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología Javier Tamames, "las técnicas de biorremediación permiten afrontar la descontaminación de suelos aprovechando el potencial metabólico de algunos de sus componentes para la limpieza. Se convierten así en una alternativa más sostenible y barata que otros métodos para eliminar residuos y contaminantes".

El estudio, resultado de cinco años de trabajo, forma parte de un proyecto Consolider financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, que tiene como objetivo estudiar la biodiversidad de poblaciones de distintos hábitats dentro de la geografía española, dos proyectos europeos (MAGICPAH y ULIXES), centrados en la investigación de la biodiversidad de poblaciones en suelos y ambientes marinos de la geografía europea de distintos hábitats, y un proyecto CENIT‐07‐CLEAM de la Universidad de Oviedo, dirigido al desarrollo de técnicas innovadoras de biorremediación y limpieza de suelos contaminados.
Por:mi+d