Los científicos que se ocupan de los procesos de fotosíntesis artificial, la producción de nuevos tipos de biocombustibles, la creación de sistemas integrados para la producción de energía solar y productos agrícolas y el desarrollo de la energía del hidrógeno se han convertido en los galardonados con el GLOBAL ENERGY PRIZE en la categoría No Convencional. Nominación energética.
El profesor de Química y Ciencia de los Materiales Peidong Yang es conocido en todo el mundo por el descubrimiento de la “hoja artificial” realizado por su grupo de investigadores, que se convirtió en un gran avance en el campo de la fotosíntesis artificial. El científico nació en 1971 en China y ahora es profesor en la Universidad de California, Berkeley. Es ganador de los premios USTC AAGNY, World China Prize, R&D 100 Award y Scientific American 50 Award. En 2014, Thomson Reuters nombró a Peidong Yang entre los candidatos más probables al Premio Nobel. Sin embargo, el científico aún no se ha convertido en premio Nobel. El equipo de científicos dirigido por Peidong Yang ha logrado un descubrimiento impresionante. La tecnología que han creado permite obtener oxígeno y compuestos orgánicos de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua. El dispositivo es un sistema híbrido: es un “bosque” de nanocables a base de silicio y bacterias, que captura fotones solares, se descompone moléculas de dióxido de carbono y produce nutrientes. Las bacterias pueden proliferar, lo que nos permite abordar el problema de proporcionar a los astronautas y futuros colonizadores de otros planetas oxígeno, combustible, medicinas y otros recursos. Dado que la atmósfera, por ejemplo, de Marte, consiste casi en su totalidad en dióxido de carbono, un biogenerador de este tipo sería útil para la exploración del “Planeta Rojo”. Sin embargo, Peidong está seguro de que el dispositivo también será útil en la Tierra. La NASA planea presentar prototipos de tales dispositivos que pueden generar 40 kW a partir de 2023. Otro trabajo ampliamente conocido es la síntesis de nanocables de superrejilla Si / Ge basados en el mecanismo Vapor-Líquido-Sólido (VLS). Este descubrimiento es muy prometedor, ya que proporciona materiales termoeléctricos de alto rendimiento adecuados para la recuperación de calor residual en plantas de energía, refinerías y automóviles.
El científico alemán Adolf Goetzberger es un pionero en el campo de la investigación de la energía solar y el autor de la idea de las plantas de agroenergía que combinan la producción de energía solar y la agricultura.
Goetzberger nació en 1928 en Alemania. Es el fundador del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar. El científico fue nombrado Inventor Europeo del Año 2009, y también recibió premios como el Premio Einstein de SolarWorld AG, el Premio Europeo de Energía Solar, el Premio ISES, la Cruz de Primera Clase de la Orden del Mérito de la República Federal de Alemania y el Medalla de Baden-Württemberg. Hace unas décadas, comenzó a ver la energía solar como una alternativa muy real a los combustibles fósiles. Hoy, sus ideas para utilizar la energía solar para generar electricidad están llegando a buen puerto. El problema con la energía solar es que incluso si hay una disminución en el costo, las plantas de energía solar ocupan grandes espacios. Goetzberger propuso combinarlos con terrenos agrícolas, colocando paneles sobre los cultivos. Varios proyectos en todo el mundo que utilizan esta idea han demostrado ser muy exitosos.
Adolf Goetzberger no solo ha desarrollado una tecnología fotovoltaica avanzada, que tiene todas las posibilidades de convertirse en la piedra angular de los sistemas energéticos del mañana, sino que también ha construido desde cero el segundo instituto de investigación de energía solar más grande del mundo, que ahora emplea a más de 1200 personas.
Jay Keasling de EE. UU. Es uno de los científicos más reconocidos del mundo en el campo de la biología sintética. Su investigación sobre nuevos tipos de biocombustibles y productos químicos está bien posicionada para salvar al planeta del cambio climático algún día.
Jay Keasling, director del Joint Bioenergy Institute, nació en 1964 en Estados Unidos. En 2006, The Discover Magazine lo reconoció como Científico del Año. Los premios de Keasling incluyen el Premio Eni de Energía Renovable, el Premio del Instituto Americano de Ingenieros Químicos, el Premio Internacional de Ingeniería Metabólica, el Premio de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. y el Premio Humanitario de Biotecnología.
Mientras trabajaba en la producción de biocombustibles, su equipo ha desarrollado varias cepas de microorganismos que pueden producir combustible similar al hidrocarburo. Además, los científicos desarrollaron todo el “transportador” necesario para producir biocombustible: las cepas de E. coli obtenidas por ellos son capaces de descomponer la celulosa y otros componentes de la biomasa y convertirlos en compuestos azucarados, produciendo finalmente moléculas orgánicas que pueden ser utilizado como combustible. El combustible resultante se utiliza actualmente como aditivo en autobuses diesel en Brasil y como combustible para aviones en algunos aviones.
La investigación del científico permitió resolver el problema sumamente desafiante de producir un medicamento económico para el tratamiento de la malaria, que es muy importante para los países en desarrollo. Los medicamentos para la malaria se basan en la artemisinina, pero el medicamento es caro debido a la escasez de materias primas. El equipo de Keasling ha logrado sintetizar microorganismos y obtener Artemisinina diez veces más barata, cuya producción tampoco depende de las condiciones climáticas. Se espera que la nueva tecnología produzca de 100 a 150 millones de dosis del fármaco por año para los países de Asia, África y América del Sur. Los ingenieros genéticos también han logrado sintetizar cannabinoides a partir de levadura de panadería, incluidos los que no se pueden obtener directamente de las plantas. Este descubrimiento podría ser un gran avance para la medicina y los productos farmacéuticos, dado que los cannabinoides ya se utilizan en terapia y se está estudiando activamente la posibilidad de su uso más frecuente. Además, la tecnología de J.Keasling ha hecho posible obtener “cerveza transgénica” mediante el cultivo de levadura que puede reemplazar completamente al lúpulo utilizado en la tecnología de elaboración de la cerveza.
Piotr Zelenay de EE. UU. es uno de los científicos más influyentes del mundo dedicado a la energía del hidrógeno y al desarrollo de catalizadores de nueva generación. Su investigación permitirá introducir revolucionarias pilas de combustible en el transporte.
El científico nació en 1953 en Polonia, se graduó de la Universidad de Varsovia y ahora es profesor en el Laboratorio Nacional de Los Alamos. Es ganador del premio del presidente polaco, premio R&D 100 por electrocatalizadores ecológicos que no contienen metales preciosos, y de los premios de la Sociedad Electroquímica y del Departamento de Energía de EE. UU.
Los electrodos de pila de combustible de hidrógeno actualmente requieren catalizadores a base de platino, que son increíblemente caros. Los científicos están desarrollando sus homólogos sin metales preciosos. Un equipo de científicos pudo sintetizar catalizadores que ofrecían un rendimiento comparable y se basaban en alternativas económicas al platino. El nuevo material es un electrocatalizador de hierro-nitrógeno-carbono sintetizado con dos precursores de nitrógeno.
Además, los investigadores pudieron obtener datos únicos sobre el potencial de eficiencia de este material y el conocimiento de exactamente cómo y dónde ocurre la catálisis.
Así, gracias al esfuerzo de P. Zelenay, el futuro de los vehículos de hidrógeno es cada vez más atractivo, ya que el descubrimiento resuelve el problema de la costosa producción en serie de pilas de combustible de hidrógeno.
Masahiro Watanabe de Japón está investigando pilas de combustible y desarrollando soluciones prácticas para permitir el desarrollo de vehículos de hidrógeno.
Nació en Japón y ahora es un Ph.D. en el Centro de Nanomaterial de Pilas de Combustible de la Universidad de Yamanashi. Los premios de los científicos incluyen la Medalla de la Sociedad Electroquímica de Japón, el Premio del Ministro de Ciencia y Tecnología, el Premio IPHE por Logros en Ingeniería y el Premio de la Sociedad Japonesa de Catálisis, el Premio Memorial Kato y el Premio a Científicos Distinguidos de la Academia Yamanashi.
Varios conceptos nuevos de catalizadores de aleación bimetálica propuestos por el profesor M. Watanabe ya se están utilizando en las celdas de combustible de los primeros automóviles comerciales de hidrógeno fabricados por varios fabricantes de automóviles importantes, incluidos Toyota y Honda.
En el curso de la implementación de un gran proyecto nacional, Watanabe inventó el llamado “Método de Nanocápsula”, que permite fabricar nuevos catalizadores para vehículos de hidrógeno. Estos catalizadores muestran características de rendimiento y durabilidad extremadamente altas en comparación con los tradicionales. El científico también propuso un mecanismo bifuncional de catálisis, habiendo generalizado la teoría para el desarrollo de nuevos catalizadores. Las partículas nanométricas reveladas y sus características catalíticas fueron aceptadas por muchos científicos e ingenieros. Como resultado, los catalizadores han encontrado su uso tanto para la producción de celdas de combustible de metanol directo comercial como para la producción de celdas de combustible de electrolito polimérico empleadas en sistemas de cogeneración domésticos.
Para hacer que los vehículos de hidrógeno sean más baratos y populares, es necesario resolver el problema de la síntesis de metano a bajas temperaturas, utilizando varios tipos de catalizadores. En particular, los investigadores han descubierto que el titanato de estroncio expuesto a la luz en combinación con nanopartículas de rodio convierte el metano y el dióxido de carbono en gas de síntesis a temperaturas mucho más bajas que las empleadas en los reactores térmicos.
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