Garantizar que la energía renovable siga siendo verde desde la fuente hasta el enchufe
La transición hacia el abandono de los combustibles fósiles resulta fundamental para crear un suministro energético sostenible. Sin embargo, para ello no basta con aprovechar las fuentes de energía renovables, sino que la energía debe convertirse y almacenarse de forma respetuosa con el medio ambiente. «Como el viento no siempre sopla y el sol no siempre brilla, no siempre se puede producir energía renovable», afirma Marijke Jacobs, científica del Instituto Flamenco de Investigación Tecnológica (VITO). «En su lugar, debemos encontrar formas de poder convertir y almacenar esa energía para su uso posterior». Actualmente, la forma más prometedora de hacerlo es con lo que se denomina tecnología de «electrolisis de óxido sólido» (SOEC, por sus siglas en inglés). Si bien la SOEC es un método eficaz para convertir la electricidad en hidrógeno combustible, el dispositivo se compone de células fabricadas con elementos de tierras raras como el lantano. «El coste de estos elementos está muy influido por las políticas industriales y económicas de los países productores de tierras raras», añade Jacobs. «Cualquier aumento del coste de las tierras raras puede poner en peligro la comercialización de las tecnologías basadas en SOEC». El proyecto NOUVEAU, financiado con fondos europeos, contribuye a mitigar estos riesgos.
Conversión sostenible de energía
Coordinado por VITO, el equipo del proyecto NOUVEAU creó una solución sostenible y rentable para convertir la energía renovable. El núcleo de esta solución es una innovadora pila de óxido sólido diseñada como potencial alternativa a las pilas tradicionales. «Este innovador material de electrodos, cuando se utiliza en combinación con métodos avanzados de recubrimiento, tiene el potencial de reducir significativamente el uso de elementos de tierras raras en las tecnologías SOEC», explica Jacobs. Para entender mejor el potencial de este desarrollo, los investigadores crearon una completa base de datos de modelización virtual para calcular y predecir las propiedades de los materiales de los electrodos SOEC. La base de datos, junto con el trabajo experimental del proyecto, permitió a los investigadores identificar la composición más prometedora para electrodos alternativos.
Solución circular
Aunque el objetivo principal del proyecto era reducir el uso de elementos de tierras raras en la fabricación de pilas de óxido sólido, los investigadores también vieron la oportunidad de ir más allá. «Para diseñar una solución verdaderamente sostenible, también examinamos los procesos de fabricación y de fin de vida útil», señala Jacobs. En cuanto a lo que ocurre con las células una vez que ya no pueden usarse, los investigadores desarrollaron estrategias innovadoras para garantizar que elementos tan críticos como el itrio pudieran reciclarse y reutilizarse, reduciendo la necesidad de extraer nuevos elementos de tierras raras. «NOUVEAU no solo ofrece una alternativa sostenible y rentable a las actuales tecnologías SOEC utilizadas para generar hidrógeno, sino que también contribuye a hacer posible una economía circular», concluye Jacobs. El equipo del proyecto sigue avanzando en su investigación sobre la tecnología SOEC, con especial atención a la integración en sus procesos de principios de seguridad y sostenibilidad desde el diseño.
Palabras clave
NOUVEAU, sostenible, energía renovable, materiales de tierras raras, energía solar, combustibles fósiles, tecnología de electrolisis de óxido sólido, SOEC, elementos de tierras raras, material de electrodos, hidrógeno, economía circular, seguridad y sostenibilidad desde el diseño
