Executive Summary
- Las nuevas tecnologías están mejorando la generación de energía limpia mediante avances en células solares de perovskita, hidrógeno verde y materias primas de biomasa sostenible.
- Los avances en el almacenamiento mediante baterías de estado sólido, almacenamiento térmico y supercondensadores están haciendo que la energía renovable sea más viable.
- Las mejoras en el reciclaje y la recuperación están ayudando a cerrar el ciclo de las baterías, los paneles solares y materiales críticos como el litio.
- La química y la ciencia de los materiales, con la ayuda de la inteligencia artificial, están trasladando más tecnologías del laboratorio a la escala comercial.
Generación: formas más limpias de producir energía
Una generación más limpia comienza con mejores materiales para capturar y convertir la energía. Paneles solares de perovskita son más baratos y eficientes que muchos sistemas fotovoltaicos convencionales, aunque todavía se necesitan avances en materiales y fabricación para hacerlos comercialmente viables a gran escala. El hidrógeno ofrece una vía complementaria como combustible y portador de energía limpio, y la economía del hidrógeno verde está atrayendo una importante investigación e inversión, respaldada por un creciente cuerpo de investigación de materiales y un mercado en rápida expansión. Los métodos de producción también pueden ser tan importantes como el combustible en sí, y la fotocatálisis está emergiendo como una ruta más limpia hacia el hidrógeno. Las materias primas renovables completan el panorama: aunque biomasa actualmente suministra solo una fracción de las fuentes de energía; la mejora de las materias primas y de los procesos de conversión podría hacer que los combustibles basados en biomasa se conviertan en sustitutos habituales de los materiales derivados de combustibles fósiles.
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Almacenamiento: retener la energía hasta que sea necesaria
Debido a que la generación renovable es intermitente, el almacenamiento es lo que hace que la energía limpia sea utilizable bajo demanda. Baterías de estado sólido llevan la tecnología de iones de litio más allá, con una mayor densidad energética, una vida útil más larga y una mayor seguridad. Más allá de la electroquímica, almacenamiento de energía térmica utiliza materiales especializados para absorber, retener y liberar calor y frío, ayudando a que la energía renovable funcione de manera más eficiente. Para aplicaciones que requieren una carga y descarga rápida, supercondensadores basados en grafeno están empezando a mostrar cómo el área superficial y la conductividad de un material pueden traducirse en el rendimiento del dispositivo. Juntos, las baterías y las pilas de combustible de hidrógeno apuntan hacia la posibilidad de sistemas energéticos más flexibles y con menor contenido de carbono.
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