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Una nueva encuesta confirma que la mayoría de los constituyentes en los Estados Unidos todavía se oponen a la decisión del presidente Donald Trump de retirarse del acuerdo climático de París, así como a sus puntos de vista generales sobre el cambio climático. Según el informe de la revista Time, “mientras la administración ha revocado las regulaciones para reducir las emisiones de dióxido de carbono que atrapa el calor de las plantas eléctricas e industriales y ha presionado para un mayor uso del carbón, una gran cantidad de estadounidenses dicen que quieren todo lo contrario, según un nueva encuesta de The Associated Press-NORC Center for Public Affairs Research “.

Mientras tanto, la comunidad científica continúa publicando estudios que muestran que la necesidad de abordar la amenaza planteada por el calentamiento global es mayor que nunca y cada vez es más grave. A fines del año pasado, la principal autoridad global sobre el estado del calentamiento global, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, publicó un informe que muestra que los datos e investigaciones recopilados indican que para evitar que las temperaturas globales aumenten más de 1.5 grados centígrados promedios preindustriales este siglo, tendremos que reducir las emisiones globales de carbono en un 45 por ciento para 2030 y a cero a mediados de siglo.

Esto será extraordinariamente difícil de hacer solo con recursos renovables. Como informa Vox, explicando la tensión entre si ser 100 por ciento renovable es realmente una opción, “en el centro del debate está el simple hecho de que las dos mayores fuentes de energía renovable, la eólica y la solar, son ‘variables’. e ir con el clima y la hora del día. No son “despachables”, lo que significa que no se pueden encender y apagar, ni subir y bajar, según las necesidades de la red. No se ajustan a la cuadrícula; la cuadrícula se ajusta a ellos “.

Sin embargo, un nuevo avance en energía limpia podría cambiarlo todo. Un nuevo “panel antisolar” podría cerrar la brecha que deja la energía solar, recolectando energía del cielo nocturno. El dispositivo basado en un generador termoeléctrico, desarrollado por un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, aprovecha la variación de temperatura entre la Tierra y el espacio exterior, mediante el uso de “un mecanismo de enfriamiento pasivo conocido como enfriamiento del cielo radiativo para mantener el lado frío de un generador termoeléctrico varios grados por debajo de la temperatura ambiente ”según el estudio de los investigadores, publicado en la revista científica Joule.

El estudio, titulado “Generando luz a partir de la oscuridad” continúa explicando el proceso de producción de energía con más detalle: “Utilizamos un mecanismo de enfriamiento pasivo conocido como enfriamiento del cielo radiativo para mantener el lado frío de un generador termoeléctrico varios grados por debajo de la temperatura ambiente. El aire circundante calienta el lado cálido del generador termoeléctrico, con la consiguiente diferencia de temperatura convertida en electricidad utilizable. Destacamos las vías para mejorar el rendimiento de 25 mW / m2 a 0.5 W / m2. Finalmente, demostramos que incluso con la demostración de implementación de bajo costo aquí, se produce suficiente energía para encender un LED: generando luz desde la oscuridad ”.

Hasta ahora, el dispositivo innovador solo se ha probado a una escala muy pequeña. Stanford probó un prototipo de 20 centímetros el invierno pasado, y la pequeña prueba creó con éxito suficiente energía para alimentar una sola bombilla LED pequeña, un pequeño éxito con un potencial inmensamente enorme. Como informa ScienceNews, “una versión más grande de este generador nocturno podría algún día iluminar habitaciones, cargar teléfonos o alimentar otros dispositivos electrónicos en áreas remotas o de bajos recursos que carecen de electricidad por la noche cuando los paneles solares no funcionan”.

La tecnología aún está en desarrollo, y los investigadores ya han planeado mejoras, incluido un aislamiento mejorado alrededor de la placa superior que podría aumentar la producción de energía del dispositivo a 0.5 vatios por metro cuadrado o más, pero los resultados potenciales son ilimitados. Si esta tecnología finalmente se pudiera refinar para producir cerca de tanta energía como un panel solar estándar, transformaría por completo el sector de las energías renovables, lo que lo convertiría en un competidor mucho mayor para tomar el lugar de los combustibles fósiles.

Los investigadores de la Universidad de Columbia han desarrollado una forma de aprovechar más la energía de la fisión singlete para aumentar la eficiencia de las células solares, proporcionando una herramienta para ayudar a impulsar el desarrollo de dispositivos de próxima generación.

En un estudio publicado este mes en Nature Chemistry, el equipo detalla el diseño de moléculas orgánicas que son capaces de generar dos excitones por fotón de luz, un proceso llamado fisión singlete. Los excitones se producen rápidamente y pueden vivir mucho más tiempo que los generados por sus contrapartes inorgánicas, lo que conduce a una amplificación de la electricidad generada por fotón que es absorbida por una célula solar.

“Hemos desarrollado una nueva regla de diseño para materiales de fisión singlete”, dijo Luis Campos, profesor asociado de química y uno de los tres investigadores principales del estudio. “Esto nos ha llevado a desarrollar los materiales de fisión intramolecular singlete más eficientes y tecnológicamente útiles hasta la fecha. Estas mejoras abrirán la puerta a células solares más eficientes”.

Todos los paneles solares modernos funcionan por el mismo proceso: un fotón de luz genera un excitón, explicó Campos. El excitón se puede convertir en corriente eléctrica. Sin embargo, hay algunas moléculas que se pueden implementar en las células solares que tienen la capacidad de generar dos excitones a partir de un solo fotón, un proceso llamado fisión singlete. Estas células solares forman la base de los dispositivos de próxima generación, que todavía están en la infancia. Sin embargo, uno de los mayores desafíos de trabajar con tales moléculas es que los dos excitones “viven” durante períodos de tiempo muy cortos (decenas de nanosegundos), lo que dificulta su recolección como una forma de electricidad.

En el estudio actual, financiado en parte por la Oficina de Investigación Naval, Campos y sus colegas diseñaron moléculas orgánicas que pueden generar rápidamente dos excitones que viven mucho más tiempo que los sistemas de vanguardia. Es un avance que no solo se puede usar en la producción de energía solar de próxima generación, sino también en procesos fotocatalíticos en química, sensores e imágenes, explicó Campos, ya que estos excitones se pueden usar para iniciar reacciones químicas, que luego se pueden usar por industria para fabricar drogas, plásticos y muchos otros tipos de productos químicos de consumo.

“Nuestro grupo y otros han demostrado la fisión intramolecular del singlete, pero los excitones resultantes se generaron muy lentamente o no durarían mucho”, dijo Campos. “Este trabajo es el primero en mostrar que la fisión singlete puede generar rápidamente dos excitones que pueden vivir durante mucho tiempo. Esto abre la puerta para estudiar fundamentalmente cómo se comportan estos excitones cuando se sientan en moléculas individuales, y también para comprender cómo pueden ponerse a trabajar de manera eficiente en dispositivos que se benefician de las señales amplificadas por la luz “.

La estrategia de diseño del equipo también debería ser útil en áreas separadas de estudio científico y tener muchas otras aplicaciones aún inimaginables, agregó.

Los coautores del estudio de Campos son: Samuel Sanders y Andrew Pun, de la Universidad de Columbia; Matthew Y. Sfeir, de la Universidad de la Ciudad de Nueva York; y Amir Asadpoordarvish, de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

La instalación de paneles solares en tierras de cultivo es la mejor manera de maximizar su productividad, según un nuevo estudio.

El estudio, publicado en la revista Scientific Reports, encontró que las demandas globales de energía eléctrica podrían satisfacerse si solo el 1% de la tierra agrícola se convirtiera en paneles solares.

Los hallazgos también ponen en tela de juicio la práctica común actual de construir grandes conjuntos de paneles solares en los desiertos.

Chad Higgins, profesor asociado de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Estatal de Oregón (OSU) y autor correspondiente del estudio, dijo: “Nuestros resultados indican que existe un enorme potencial para que la energía solar y la agricultura trabajen juntas para proporcionar energía confiable”.

‘Hay un viejo adagio de que la agricultura puede sobreproducir cualquier cosa. Eso es lo que encontramos en la electricidad también”.

El equipo de investigación dirigido por la Universidad Estatal de Oregón analizó los datos de producción de energía recopilados por una matriz eléctrica solar Tesla instalada en tierras de cultivo propiedad de la universidad.

Combinaron la información de Tesla con datos de estaciones de investigación de microclima instaladas en la matriz, que registraron variables como la temperatura media del aire, la velocidad y dirección del viento y la energía solar entrante.

En base a esos resultados, la universidad creó un modelo para la eficiencia fotovoltaica basado en la temperatura del aire, la velocidad del viento y la humedad relativa.

“Descubrimos que cuando hace frío afuera, la eficiencia mejora”, dijo Higgins. ‘Si hace calor, la eficiencia empeora. Cuando está calmado, la eficiencia es peor, pero algo de viento lo mejora.

‘A medida que las condiciones se volvieron más húmedas, los paneles empeoraron. Los paneles solares son como las personas y el clima, son más felices cuando hace frío, ventoso y seco “.

Luego, los investigadores utilizaron imágenes satelitales globales para aplicar el modelo en todo el mundo, cruzando 17 clases de cobertura del suelo, incluyendo tierras de cultivo, bosques mixtos, urbanos y de sabana.

Se descubrió que las tierras de cultivo son los lugares más productivos para colocar un panel solar, mientras que los ambientes nevados o helados resultaron ser los menos productivos.

Luego, los científicos reevaluaron su modelo para evaluar el potencial de los agrivoltaicos para satisfacer la demanda eléctrica global proyectada determinada por el Banco Mundial.

Los hallazgos siguen la investigación previa de OSU que encontró que colocar paneles solares en campos agrícolas podría mejorar el rendimiento de los cultivos.

Según la Agencia Internacional de Energía, la energía solar es la fuente de energía de más rápido crecimiento en todo el mundo y podría convertirse en la mayor fuente de electricidad del mundo para 2050.

Los investigadores descubrieron que los sistemas fotovoltaicos podrían producir electricidad a un precio más bajo que la red en 344 ciudades

La energía solar ahora cuesta lo mismo o menos que la electricidad de la red en muchas ciudades de China, según un nuevo estudio. Esta investigación puede alentar una adopción más amplia de energía solar industrial y comercial allí.

China es ahora el mayor productor mundial de electricidad. La mayor parte de esta electricidad proviene del carbón, que se utilizó para generar más del 72 por ciento de la electricidad de China en 2015. Aún así, China está buscando agresivamente la energía renovable, y la Administración de Información Energética de los Estados Unidos proyecta que la capacidad solar de China crecerá en más del 7 por ciento por año 2015 a 2040, y su capacidad eólica para crecer en casi un 5 por ciento anual durante ese período.

Investigaciones previas sugirieron que la energía solar podría alcanzar la paridad de la red, es decir, volverse tan o menos costosa que el carbón y las fuentes de electricidad más convencionales, en la mayoría de los países desarrollados entre 2013 y 2020. En contraste, el trabajo previo sugirió que podría llevar a China décadas antes de que la energía solar alcanzara la paridad con la red.

Los avances en tecnología solar han ayudado a poner la energía solar al alcance de la paridad de la red antes de lo esperado en China. Mientras que el costo de la electricidad solar fotovoltaica era de hasta 15,1 yuanes chinos por kilovatio-hora en 2000, fue hasta 0,79 yuanes chinos por kilovatio-hora en 2018.

Para ver dónde está ahora la energía solar china, los científicos en Suecia y China analizaron los costos netos y las ganancias asociadas con la construcción y operación de proyectos de energía solar industrial y comercial en 344 ciudades de nivel de prefectura en China. Descubrieron que en las 344 ciudades, los sistemas solares fotovoltaicos eran capaces de generar y vender electricidad a precios más bajos que la red sin subsidios, y en el 22 por ciento de esas ciudades, también podían producir electricidad a precios más bajos que el carbón.

“Los expertos en el campo sabían que la energía solar había alcanzado la paridad de la red en muchos lugares de China, pero el alcance visto en este estudio es mayor de lo que hubiera pensado”, dice el analista solar Rishab Shrestha, de la firma de investigación y consultoría energética Wood Mackenzie en Dinamarca.

La investigación futura podría explorar cómo los clientes de energía solar comerciales e industriales en China podrían beneficiarse a medida que los costos de almacenamiento de energía de la red disminuyan, agrega Shrestha.

Los científicos detallaron sus hallazgos en la edición del 12 de agosto de la revista Nature Energy.

Hyundai ha lanzado una versión de su híbrido Sonata que tiene paneles solares para ayudar a cargar su batería.

El fabricante de automóviles coreano dijo que hasta el 60% de la energía para la batería del automóvil podría suministrarse si el techo solar se usara durante seis horas al día.

Los paneles proporcionarían suficiente energía para impulsar la Sonata durante 1.300km (800 millas) al año, agregó.

Hyundai dijo que planeaba ofrecer el techo como un extra opcional en otros modelos de su gama.

 ¿Sin beneficios?

La instalación de híbridos con paneles que puedan recolectar energía solar aumentaría la eficiencia del combustible y reduciría las emisiones de dióxido de carbono, dijo Hyundai.

Agregó que el automóvil de tamaño mediano tenía un sistema de control de motor mejorado para garantizar que el uso de energía fuera lo más eficiente posible.

En un artículo publicado en el sitio de noticias Digital Trends, Stephen Edelstein dijo: “Los híbridos como la Sonata tienen paquetes de baterías más pequeños que los autos totalmente eléctricos, por lo que un techo solar puede marcar una gran diferencia en la carga”.

“Las células solares agregan costo y peso a los automóviles, y no está claro qué tan efectivas pueden ser en el mundo real”.

Hyundai está trabajando en un techo solar de segunda generación que sería semitransparente para ayudar a iluminar la cabina del automóvil.

La Sonata equipada con techo solar estará a la venta en Norteamérica y Corea. Hyundai dijo que no tenía planes de venderlo en otras regiones.

Hyundai no ha dado ningún precio por el automóvil de pasajeros híbrido equipado con techo solar. En el Reino Unido, las ventas de vehículos de bajas emisiones, incluidos los híbridos, cayeron por primera vez en más de dos años, según cifras de la Sociedad de Fabricantes y Comerciantes de Motores (SMMT), publicadas el mes pasado.

El SMMT culpó a las políticas confusas y la eliminación “prematura” de los subsidios para tales híbridos, como factores en la caída de las ventas.

Hyundai no es el primer fabricante de automóviles en usar paneles solares en un vehículo. Los sistemas de carga alimentados por el sol están disponibles como opción en el Toyota Prius, y el lujoso Karma Revero también.

Además, la startup holandesa Lightyear está trabajando en un automóvil eléctrico que utiliza paneles solares en su capó y techo para ayudar a cargar las baterías del vehículo.

Se espera que el automóvil Lightyear One cueste alrededor de $ 167101.27 USD cuando salga a la venta en 2021.