Volverse ecológico, pero ¿quién va a pagarlo?
Casi todo el mundo está de acuerdo (excepto quizá el Presidente Trump) en que tenemos que dejar de quemar combustibles fósiles para minimizar el calentamiento global. Todo el mundo está de acuerdo en que el coste será enorme: muchos billones de euros. Pero, ¿quién lo pagará? Algunos creen que deberían pagarlo los países productores de petróleo, muchos de los cuales son muy ricos. Otros sostienen que los costes deberían correr a cargo de los países que importan y queman combustibles fósiles. Al fin y al cabo, son ellos los que emiten elCO2. Arabia Saudí, por ejemplo, es muy rica. Pero más del 90% de su renta nacional procede de la exportación de petróleo y productos derivados, y esos países deben empezar ahora a reorganizar sus economías para crear fuentes de ingresos totalmente nuevas. Al hacerlo, compiten con Europa, Estados Unidos y muchos países de Extremo Oriente. En otras palabras, estos países exportadores de petróleo tendrán que crear industrias completamente nuevas, como la fabricación de automóviles, la electrónica o quizás productos químicos y farmacéuticos, para sustituir la pérdida de ingresos del petróleo. Y esto en un clima en el que las temperaturas superarán a menudo los 40 °C - y que cada año es más caluroso. No creo que muchos europeos quisiéramos vivir en un clima así. Mientras escribo esto, la temperatura en Jartum (y estamos casi en octubre) es de 42 o 43 °C todos los días.
Está claro que se espera que las economías avanzadas como Alemania o Francia paguen ellas mismas la transición a una sociedad sin combustibles fósiles. Pero, ¿qué pasa con África, India y Asia? Los países africanos reunidos en Nairobi a principios de septiembre emitieron la "Declaración de Nairobi", en la que pedían un impuesto mundial sobre el carbono en el transporte marítimo y aéreo y exigían que los países más ricos pagaran a los más pobres. África, declararon, necesita 300.000 millones de dólares al año para hacer frente al cambio climático. Sin embargo, la corrupción está tan extendida en muchos países africanos que se teme que tales impuestos acaben en gran medida en los bolsillos de los dictadores africanos. En Europa ya se ha hablado de los impuestos sobre el carbono. China es el mayoremisor de CO2 del mundo. ¿Deberíamos gravar las exportaciones chinas para compensar esta situación? Creo que podemos predecir con seguridad que los impuestos sobre el carbono serán un tema muy debatido en los próximos 12 meses. Hay que tener en cuenta que África es el país con menosemisiones de CO2 del mundo. Tiene muy poca industria.
Fig. 2: Planta de CVD donde se producen los diamantes azules
Piedras preciosas artificiales de la planta de CVD
París -o eso creen los parisinos- es el centro mundial de la cultura y, en particular, de la alta costura, que incluye la joyería. En su corazón se encuentra la plaza Vendome, donde están las tiendas más exclusivas, y ninguna lo es tanto como la joyería Fred, propiedad del gigante de la moda LVMH. Hace unas semanas, Fred lanzó una nueva gama de joyas con diamantes -collares, pendientes, pulseras-, algunos de los cuales habían sido cultivados en un laboratorio, ante el asombro de los medios de comunicación. Toda la gama de joyas, denominada "Fred Audacious Blue", cuesta casi 700.000 euros. La figura 1 muestra una gema de 0,5 quilates del conjunto, y la figura 2 muestra la instalación de CVD en la que se producen estos diamantes. Las piedras preciosas son tan perfectas que sólo un experto con instalaciones de laboratorio puede distinguirlas de los diamantes naturales.
Hace casi 70 años que la General Electric Company de EE.UU. produjo los primeros diamantes artificiales (1954), y en aquel momento nadie soñaba con que se utilizaría el mismo proceso para producir piedras preciosas. Más bien se pensó que podría ser una tecnología para la producción de abrasivos de diamante para la industria. El hecho de que uno de los principales joyeros del mundo haya optado ahora por esta tecnología es un punto de inflexión, y tiene implicaciones potencialmente graves para Sudáfrica, primer productor mundial de diamantes geológicos. Un diamante azul natural se vende a unos 4,4 millones de dólares el quilate. Su equivalente cultivado en laboratorio cuesta sólo una fracción de esta cantidad. Como los diamantes azules son tan raros, su precio es muy elevado. En cambio, la producción de un diamante cultivado mediante CVD cuesta lo mismo, independientemente de que sea blanco o de color. Estamos asistiendo a una revolución, y Sudáfrica saldrá perdiendo.
Fig. 3: El último y más grande "HeatCube" del grupo noruego Kyoto .
HeatCube: ¿Una revolución en la generación de calor industrial?
Dado que muchas fuentes de energía "verde" son intermitentes -cuando no brilla el sol o no sopla el viento-, el almacenamiento de energía es más importante que nunca. La energía puede almacenarse de muchas formas. Parece que fue hace unos años cuando oímos hablar del almacenamiento mecánico de energía, como los volantes de inercia que funcionan en el vacío o los pesos pesados que se bajan lentamente por el hueco de una mina en desuso. ¿Se han abandonado definitivamente estas tecnologías? En la actualidad hay muchas grandes baterías de litio en el mundo, algunas con una capacidad de unos 100 MWh. En los dos últimos años, los precios del litio han bajado de unos 80.000 dólares/tonelada a su valor actual de unos 23.000 dólares. Esto ha invalidado la hipótesis de que las pilas de sodio, aunque menos eficientes que las de litio, podrían sustituirlo en los sistemas estacionarios. El hidrógeno, que se produce por electrólisis, es otra forma de almacenamiento de energía que poco a poco va ganando importancia.
La energía almacenada en forma de calor parece ser una historia de éxito. En Noruega, el Grupo Kyoto(www.kyotogroup.no) ha puesto en funcionamiento su último y mayor "HeatCube" (Fig. 3). El calor se almacena mediante la tecnología de sales fundidas. Las patentes correspondientes se publicarán en breve. El cubo de calor instalado en Norbis Park (Dinamarca) tiene una capacidad de almacenamiento de 18 MWh y una capacidad de descarga de 4 MW. Sirve como sistema de almacenamiento de calor que absorbe electricidad de la red, almacena energía térmica en sales fundidas y libera calor al sistema de calefacción urbana, haciendo de la energía solar y eólica alternativas viables a los combustibles fósiles para la calefacción urbana.
El calor representa dos tercios del consumo energético industrial, aunque una parte es el llamado "calor de bajo valor", que sólo ronda los 90 a 140 °C. Otras aplicaciones requieren temperaturas más elevadas. Otras aplicaciones requieren temperaturas más elevadas. El llamado HeatCube, del grupo noruego Kyoto, está diseñado para proporcionar y almacenar calor utilizable industrialmente de forma más barata que con combustibles fósiles. Se habla de una densidad energética de 233 kWh/m2. Pero hay algunos datos importantes que desconocemos sobre el HeatCube. Por ejemplo, no sabemos qué sal fundida utiliza ni a qué temperatura se almacena el calor. Tampoco conocemos el ritmo de pérdida de calor. ¿Puede el HeatCube almacenar calor durante una semana, por ejemplo, sin pérdidas significativas? Sin embargo, la tecnología parece económicamente atractiva, ya sea para almacenar electricidad nocturna barata o para aprovechar la energía eólica o solar. Las sales fundidas son bastante agresivas, y ya veremos cómo resuelven los fabricantes los problemas de corrosión que conllevan. Pero no sé por qué la empresa lleva el nombre de Kioto (Japón). Que yo sepa, no tienen ninguna relación con esta ciudad.
¿Ya no hace falta un mapa?
Científicos de la Universidad Rice de Texas han desarrollado una nueva tecnología que podría sustituir a los mapas convencionales. Han desarrollado un dispositivo silencioso y discreto, lo bastante ligero como para llevarlo puesto, que puede guiar a las personas hasta su destino sin necesidad de mirar un mapa ni escuchar indicaciones sonoras, como un sistema de navegación por satélite. En uno de los prototipos se han incorporado a una camisa manguitos de tela con almohadillas de presión hinchables que se amoldan a la parte inferior de las muñecas y los antebrazos del usuario (Fig. 4).
Están conectadas a un dispositivo que se lleva en un cinturón alrededor de la cintura y que contiene un pequeño bote de aire a presión. Este aire se utiliza para inflar los puntos clave del manguito y ejercer una "presión neumática", que los investigadores denominan "golpeteo", que impulsa al usuario a moverse hacia la izquierda o la derecha, hacia delante o hacia atrás. El sistema se probó indicando a los participantes en el estudio que buscaran un patinete en una ciudad y lo condujeran a otro destino. Aproximadamente cinco metros antes de llegar a cada intersección, los participantes eran guiados mediante un toque, y un toque hacia atrás indicaba que habían llegado. El dispositivo también se utilizó para guiar a los participantes en un campo abierto para que utilizaran su andador para dibujar los contornos de grandes formas similares a las del videojuego Tetris. Los investigadores descubrieron que los usuarios eran capaces de discriminar con éxito entre los distintos toques para girar en la dirección correcta, señalando que "los participantes identificaron las señales con una precisión media del 87%". Los desarrolladores afirman que la producción del dispositivo costará unos 300 dólares. "Prevemos que este dispositivo sea utilizado por personas que necesiten o deseen recibir información de forma privada y que pueda integrarse perfectamente en la ropa o en otros dispositivos portátiles", afirma Marcia O'Malley, directora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Rice.
Fig. 4: Este nuevo dispositivo guía al usuario hasta su destino.
Daniel Preston, catedrático de Ingeniería Mecánica, dijo que una prueba práctica dio resultados perfectos: "Nos impresionó que el usuario fuera capaz de navegar por las calles de Houston y luego seguir fichas de Tetris de 50 metros en un campo abierto con una precisión del 100% recibiendo e interpretando señales hápticas de navegación". El objetivo de futuros desarrollos será mejorar la capacidad de transmitir señales aún más complejas que el usuario pueda percibir con facilidad y naturalidad". El estudio también descubrió que la camiseta seguía siendo totalmente funcional después de 25 lavados y que los agujeros en las almohadillas de presión inflables podían repararse fácilmente con parches de plancha. ¿Quizás esto sea algo para militares o para James Bond?
Avances en los ordenadores cuánticos
Los expertos coinciden en que los ordenadores cuánticos, que ya no se limitan a un "1" o un "0" sino que pueden utilizar "qubits" en los que pueden existir múltiples estados simultáneamente, tendrán un enorme impacto en casi todos los aspectos de la sociedad. El fabricante de chips Riverlane(www.riverlane.com), con sede en Cambridge, ha anunciado que ha desarrollado un nuevo chip que acelerará el desarrollo de los ordenadores cuánticos. El nuevo chip "decodificador cuántico" permitirá a los desarrolladores hacer frente a las elevadísimas tasas de error asociadas a esta tecnología. El nuevo chip puede corregir errores del orden de terabytes en cuestión de segundos. Otras empresas están desarrollando chips similares, pero se dice que el de Riverlane es el más rápido del mundo. El sitio web de la empresa explica de forma sencilla por qué la corrección de errores es crucial para el desarrollo de los ordenadores cuánticos.
