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Investigaciones químicas en energía
 

La principal fuente de energía del planeta tierra es la radiación solar, que se transforma en energía química a través de la fotosíntesis, en energía eólica en la formación de  vientos, o en hidroeléctrica en la evaporación de agua que condensa a mayor altura y fluye por ríos. Aún, el carbón y el petróleo han sido formados a partir de energía solar y fotosíntesis en épocas remotas y luego acumulados en profundidades. Sin embargo, su inventario es limitado y no renovable además de generar el gas de efecto invernadero, dióxido de carbono en la combustión con el oxígeno del aire.

Una forma eficiente de  conversión de energía es la electricidad que nos permite iluminar, calentar o refrigerar, transportar, el funcionamiento de  todos los dispositivos electrónicos, etc. pero que no podemos almacenar como tal sino como sustancias químicas en “baterías eléctricas” o en productos químicos (feedstock). Aún el transporte eléctrico a diversas regiones requiere de infraestructura en redes de transmisión, transformadores, etc.

Se calcula en América del Sur que 30 millones de  personas carecen de energía eléctrica por habitar regiones  remotas, lo que significa un mercado insatisfecho de 7,5 millones de kilowatios-hora. Dicha electrificación rural remota puede cubrirse con paneles solares que requieren almacenar la electricidad en acumuladores eléctricos, como baterías de litio. Alternativamente, molinos de viento pueden producir electricidad que alimente electrolizadores para descomponer agua en sus componentes hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno es un vector energético y se  puede convertir la energía química contenida en la molécula H2 en electricidad en “celdas de combustible” más eficientes y limpias que las máquinas térmicas, ya que una celda de combustible genera electricidad, agua y calor y no contribuye al calentamiento global.

Es entonces en la conversión y almacenamiento de energía donde la química juega un rol fundamental: Estudios de fotosíntesis artificial con nuevas moléculas antenas de energía solar, electroquímica para electrolizar agua y generar hidrógeno, baterías para acumular electricidad, celdas de combustible para quemar hidrógeno o combustibles generados por fotosíntesis con impacto cero de dióxido de carbono. Los químicos trabajan arduamente para reemplazar el petróleo no renovable en la fabricación de productos químicos que resultarán en combustibles, fibras, fertilizantes, catalizadores, materiales, etc. utilizando elementos abundantes en la corteza terrestre en forma renovable  con bajo impacto ambiental o sea una química  sustentable.

En Diciembre 2016 un nuevo Espacio de Innovación impulsado por Y-TEC fue inaugurado en el Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía  (INQUIMAE, CONICET-UBA) -que se dedicará a la investigación y fortalecimiento de desarrollos aplicados a la sustentabilidad de la industria energética. Los  Espacios de Innovación, son impulsados por la empresa Y-TEC como una nueva forma de relacionamiento con socios estratégicos para fortalecer y complementar capacidades científicas con instituciones públicas y privadas, con el objetivo de generar productos tecnológicos de alto impacto.

Del acto inaugural participaron directivos de la empresa Y-TEC, autoridades de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, el Director del INQUIMAE, Dr. Ernesto Calvo, y el director de Vinculación Tecnológica del CONICET, Mg. Juan Soria.

INQUIMAE se fundó hace 20 años para ocupar una vacancia en el área metropolitana en química básica aplicada a problemas de energía, fundamentalmente a la química aplicada a las energías renovables que requieren de materiales diseñados especialmente y de un conocimiento de la química en el medio ambiente, es decir, cómo puede afectar al ambiente cualquier proceso de conversión o almacenamiento de energía”.

Coincidentemente con el “2017 Año de las energías renovables” en  marzo de 2017 la Sociedad Internacional de Electroquímica (ISE) tendrá una reunión temática en Buenos Aires sobre “Avances en sistemas electroquímicos de litio e hidrógeno para la conversión y el almacenamiento de energía” que reunirá un importante número de expertos internacionales para comunicar sus logros y discutir aspectos científicos en relación con esta temática. Ver: http://topical20.ise-online.org/

Temas de Investigación:

1. Celdas de Combustible y Electrolizadores

2. Electroquimica del Litio. Baterias de Lito