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Grafeno, así ayudará a las renovables y los coches eléctricos

El grafeno podría permitir placas solares flexibles y supereficientes o baterías de alta capacidad para vehículos eléctricos

El grafeno es un material que está dando mucho que hablar por sus revolucionarias aplicaciones en campos muy diversos. El medio ambiente se podría beneficiar también de sus avances: los científicos trabajan en el desarrollo de placas solares flexibles, con mayor eficiencia y más baratas, y en el de baterías para vehículos eléctricos con una autonomía y una velocidad de carga que les podría hacer competir ya con los automóviles de combustión. Este artículo señala qué es el grafeno y cómo podría ayudar a las renovables y los coches eléctricos, además de otras posibles aplicaciones.

Qué es el grafeno

Las placas solares podrían ser mucho más ligeras, flexibles y baratas gracias al grafeno

El grafeno es un material formado por carbono puro, con átomos dispuestos de forma hexagonal. En 2010 los científicos de la Universidad de Manchester (Reino Unido) Andréy Gueim y Konstantín Novoselov recibieron el Premio Nobel de Física por sus revolucionarios descubrimientos sobre dicho material.

Las asombrosas propiedades del grafeno le otorgan diversas ventajas para ser aplicadas en multitud de campos. Julio Cárabe, investigador de la Unidad de Energía Solar Fotovoltaica del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), cuyo grupo tiene abierta una línea de trabajo en torno al grafeno, explica que consiste en un material que se puede producir en láminas extremadamente finas, es muy flexible y muy resistente, tiene una extraordinaria conductividad eléctrica y es muy transparente.

Imagen: Enrique

Cómo podría ayudar a las renovables y los coches eléctricos

Las energías renovables podrían ser uno de los campos en los que el grafeno podría proporcionar grandes avances. Las placas solares fotovoltaicas podrían ser mucho más ligeras, flexibles y baratas. Hace unos meses, diversos medios en todo el mundo dieron a conocer unos paneles solares con grafeno, creados por unos investigadores chinos, que conseguirían energía solar incluso con lluvia. Cárabe matiza que en realidad no generan energía, sino que más bien tienen una capacidad de almacenamiento de energía que puede mejorarse por la acción de dicha agua.

El sector de los coches eléctricos también podría beneficiarse de los avances del grafeno. Uno de los grandes desafíos de estos vehículos es la limitada autonomía actual de sus baterías, que todavía no le permiten competir de igual a igual con los automóviles de motor de explosión. Gracias a sus características, se podrían crear baterías con mucha más capacidad de carga y rapidez. Cárabe destaca las posibilidades de desarrollar supercondensadores: sistemas de almacenamiento de energía eléctrica en cantidades limitadas pero con periodos de carga y descarga muy breves. También hace unos meses, una empresa española, Graphenano, anunció la creación de una batería para coches eléctricos que podría superar los mil kilómetros de autonomía y cargarse en solo ocho minutos. Sin embargo, a medida que pasó el tiempo, la historia se fue deshinchando.

En definitiva, como explica el investigador del CIEMAT, "no es prudente suponer que el grafeno va a tener un efecto mágico, pero tampoco sería razonable dejar de investigar por excesivo escepticismo. Hay que resolver problemas tecnológicos, pero estoy convencido de que se pueden conseguir resultados interesantes". Uno de sus principales desafíos consiste en preparar el material en áreas suficientemente grandes. Según Cárabe, "se puede preparar en laboratorio en muestras de unos pocos centímetros cuadrados, pero no se puede, al menos de momento, fabricar en áreas razonables. A esto hay que añadir que el material, dadas sus características, tiene que estar siempre depositado sobre un substrato determinado, desde el cual es posible transferirlo a otros con más o menos limitaciones".

Otras posibles aplicaciones del grafeno

El grafeno ha despertado el interés investigador y empresarial en todo el mundo. En la actualidad, los principales grupos científicos, además de los premios Nobel de la Universidad de Manchester, son el Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.), la Universidad Tecnológica Chalmers (Suecia), el Centro del Grafeno en Cambridge (Reino Unido), la Universidad de Singapur y el Centro Interuniversitario de Microelectrónica (IMEC) de Bélgica. En España el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) también cuenta con diversos expertos. En el sector empresarial, la finlandesa Nokia, la francesa Thales, la alemana Alcatel Lucent o la sueca ABB compiten por lograr todo tipo de desarrollos comerciales.

Además de las aplicaciones citadas, los científicos trabajan en el desarrollo de posibilidades muy diversas:

  • Industria electrónica e informática. Circuitos y pantallas flexibles, baterías de alta capacidad y carga, microprocesadores mucho más rápidos, auriculares y altavoces de mayor calidad y menor precios y peso, cámaras fotográficas mucho más sensibles y con menor consumo de energía o cables de alta velocidad para una mayor transmisión de datos son algunas de las aplicaciones de las que más se habla.
  • Sanidad. Sus propiedades antibacterianas podrían dar lugar a vendajes, envases o ropa. Asimismo, el óxido de grafeno podría utilizarse como agente que actúa directamente contra las células cancerosas.
  • Limpieza de la contaminación. Se trabaja en aplicaciones que sirvan para eliminar elementos tóxicos de fluidos o gases.
  • Desalinización del agua. Las láminas de grafeno con nanoporos podrían sustituir a las membranas clásicas de ósmosis inversa al ser más mucho más eficientes con menor gasto energético.

Sigue el canal de Medio Ambiente en Twitter @E_CONSUMERma y a su autor @ecienciacom


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