Este físico chileno está creando revolucionarias baterías cuánticas más eficientes que las tradicionales. // América Latina avanza en el despliegue de las energías renovables.

 

Felipe Barra, investigador del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y académico del Departamento de Física de la Universidad de Chile.

Qué Pasa de La Tercera

24 JUL 2023 10:23 AM

Este Físico chileno está creando revolucionarias baterías cuánticas más eficientes que las tradicionales

.Felipe Barra, investigador del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y académico de la U. de Chile realizó un descubrimiento que podría impactar en la creación de tecnologías que -a futuro- permitirían realizar en segundos procesos que hoy tardan meses o años.

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Los microchips revolucionaron la tecnología y la electrónica, hace décadas, permitiendo la creación de dispositivos más compactos y eficientes, pero hoy están alcanzando su límite.

Para ello, se necesitan, sin embargo, baterías cuánticas que -a diferencia de las pilas convencionales- son sistemas subatómicos que almacenan energía en una escala diminuta, bajo sus reglas y que tienen la capacidad de superponerse.

Asimismo, pueden entregar energía más rápido que una batería clásica, lo que tiene un gran potencial para la computación del futuro y el procesamiento de datos, entre otras áreas.

Felipe Barra, investigador del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y académico del Departamento de Física de la Universidad de Chile (DFI-FCFM), lleva cinco años indagando en cómo crear baterías cuánticas más eficientes. Es decir, que no disipen o pierdan energía y que puedan entregarla a un dispositivo lo más rápido posible.

Físico chileno descubre modelo para crear baterías cuánticas más eficiente

Junto a un grupo de investigadores, el doctor Barra propuso extraer esa energía de un sistema en equilibrio termodinámico, es decir, un sistema que es incapaz de experimentar espontáneamente algún cambio de estado, lo que permite “proteger” la energía que contiene y evitar que se pierda.

Caricatura de Felipe Barra, investigador del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa usado en un corto animado de la U. de Chile para explicar su hallazgo. Crédito: U. de Chile

Las leyes de la Termodinámica dicen, sin embargo, que es imposible lograr esto, pues cualquier manipulación que se haga con un sistema en equilibrio, nos hará gastar energía si queremos que este vuelva a su estado de equilibrio.

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Sin embargo, el académico de la U. de Chile halló una forma de “torcer” esa ley al notar que, si el sistema en equilibrio interactúa de forma intensa con su medio, puede extraer energía de este, si logra desconectarlo de su entorno.

“Por ejemplo, si tenemos un átomo en equilibrio con la luz que lo rodea, este átomo almacenará energía cuántica, que se puede extraer, si la interacción entre ellos es intensa. Pero para lograrlo hay primero que desconectar el átomo de la luz y, luego de extraer la energía, volver a conectarlo con la luz”, señala el doctor Barra. De esta manera, explica, el átomo regresa a su estado de equilibrio térmico, recargando su energía.

“Demostramos que es posible almacenar energía en un sistema que se encuentra en equilibrio termodinámico, estado que no pierde energía para mantenerse, ya que está protegido, por lo que la energía no se disipa y podría ser usada posteriormente para un dispositivo cuántico”, señaló.

Resultado final

El resultado final, mostró que, si bien al desconectar y reconectar el átomo a su medio, se gasta energía, aquella que se extrae en el proceso es más compleja de conseguir y permite convertir al átomo en una batería cuántica.

“En palabras simples, la energía que necesitamos para desconectar y conectar nuestro átomo es una energía barata. Pero la energía que extraigo del sistema y almaceno en la batería (átomo), es más difícil de conseguir y puede ser útil para un dispositivo cuántico”, explica el doctor Barra.

Todos estos hallazgos podrían impactar a futuro en las tecnologías cuánticas, que sigue siendo un área que está en “pañales” y a las que les queda un largo trecho para poder implementarse en la práctica.

Sin embargo, estas investigaciones, abren caminos prometedores sobre estas baterías que podrían revolucionar la forma en que usamos la energía. “No es descabellado pensar en esas opciones de dispositivos que procesen toneladas de información en segundos” dice el investigador.

Pero, “también está la opción de que la cuántica no sea válida a toda escala y nos obligue a pensar en nuevas teorías fundamentales, lo que podría ser malo para la electrónica, pero muy entretenido para la física”, concluye el científico del Núcleo Milenio.

Fuente:  https://www.latercera.com/que-pasa/noticia/este-fisico-chileno-esta-creando-revolucionarias-baterias-cuanticas-mas-eficientes-que-las-tradicionales/UCFN6EFSNBF2ZMIMQT6FZL5F6Y/

CIENCIA Y ECOLOGÍA

América Latina avanza en el despliegue de las energías renovables

Una nueva instalación solar en Chile muestra los esfuerzos en el desarrollo e implementación de las energías renovables de la región, que busca llegar a un 70% de participación de energía renovable para el año 2030.

    

Cerro Dominador. “La planta utiliza 10.600 espejos, cada uno de 140 metros cuadrados de superficie, en un terreno de más de 700 hectáreas, que reflejan la luz del sol, concentrando el calor en un receptor ubicado en lo alto de la torre principal, a 250 metros”, detalló el ministro de Energía de Chile.

La planta de energía solar concentrada del Cerro Dominador, en la región chilena de Antofagasta, la más grande de América Latina y El Caribe, es la última muestra del despliegue de las energías renovables en la región. Inaugurada el pasado 9 de junio, esta espectacular instalación proporcionará energía renovable las 24 horas del día.

“Lo revolucionario de esta planta es que puede generar energía tanto de día como de noche, gracias al almacenamiento de energía térmica. La energía solar de concentración nos da energía las 24 horas, y puede alcanzar la misma eficiencia que una planta generadora de carbón o gas”, explicó a DW Juan Carlos Jobet, ministro de Energía de Chile. 

“Este proyecto, en combinación con la planta fotovoltaica que existe en el lugar desde 2017, será capaz de evitar la emisión de cerca de 640.000 toneladas de CO2 al año y generará energía equivalente a abastecer a 380.000 hogares aproximadamente”, detalló.

La puesta en marcha de esta instalación contribuirá al nuevo objetivo que se ha fijado el Gobierno chileno. “Durante las próximas semanas ingresaremos un proyecto de Ley que duplique la obligación de cuotas de ERNC en el Sistema Eléctrico Nacional, para que las ERNC representen el 40% de la matriz al 2030”, avanzó.

Se trata del primer paso para llegar al objetivo final: 100% de energías limpias en 2050 en el que no hay espacio para las centrales a carbón existentes y cuyo cierre se está llevando a cabo actualmente. “Desde que lanzamos el Plan de retiro del carbón, hace dos años, hemos ido acelerando el cronograma original. La meta inicial, de retiro o reconversión de ocho centrales al 2024, la hemos adelantado tres años, cumpliéndola a fines de este”, recalcó.

Asimismo, se prevé que para el 2025 se hayan cerrado la mitad de las centrales operativas, es decir, 14 de 28. “Con esta nueva meta, estaremos evitando la emisión de 3,1 millones de toneladas CO2 a nuestra atmósfera”, puntualizó.

Argentina, Brasil, Chile (foto), Costa Rica, México y Uruguay han incrementado considerablemente su capacidad en materia de energía renovable en los últimos años.

Un potencial a desarrollar a nivel regional

“En la actualidad, América Latina y el Caribe tienen su generación eléctrica apoyada en un 59% de fuentes renovables, con una alta concentración de hidroelectricidad”, explicó a DW Alfonso Blanco, Secretario Ejecutivo de Organización Latinoamericana de Energía (OLADE).

No obstante, “la región está formada por países con estructuras energéticas muy distintas, con agendas disonantes y cuestiones coyunturales complejas”, lamentó, por su parte, Nicole Stopfer, directora del Programa Regional de Seguridad Energética y Cambio Climático América Latina de la Fundación Konrad Adenauer (KAS, por sus siglas en alemán).

Sin embargo, en el marco de la pasada COP25, presidida por Chile, se lanzó la iniciativa regional llamada Energía Renovable en América Latina y el Caribe (RELAC) que pretende alcanzar una meta regional de al menos un 70% de participación de energía renovable en la capacidad de generación de electricidad para el año 2030.

Chile, Costa Rica y Colombia colideran esta iniciativa que cuenta con la participación del Banco Interamericano de Desarrollo y OLADE cuyo rol es “coordinar el Comité Técnico y de Monitoreo encargado del sistema de medición, reporte y verificación”,  puntualizó Blanco.

“Uno de los objetivos que nos trazamos para fin de este año es llegar a 13 países de América Latina y el Caribe participando activamente de la iniciativa. Al momento tenemos a cinco que han firmado la Declaración de Principios de RELAC, y otros cinco en tratativas avanzadas”, avanzó el Secretario Ejecutivo de OLADE recordando que en la región, “muchos países ya han llegado a la meta del 70% de la iniciativa, y algunos están en números cercanos al 100%”.

A pesar del despliegue de las renovables en la región, la dependencia de los combustibles fósiles, a menudo subvencionados por los propios estados, sigue siendo un freno para su total implementación.

El reto de la transición energética pasa por la cooperación

“La iniciativa RELAC es un gran logro porque simboliza y facilita la cooperación energética regional”, opinó en entrevista con DW Philipp Hauser, experto en América Latina de la organización alemana Agora Energiewende. “Tradicionalmente, la región ha tenido mucha dificultad de cooperar en ámbitos de energía, pero es justamente la cooperación e integración regional lo que facilita y amplía los beneficios de la transición energética”, aseguró.

“Al trabajar en conjunto en iniciativas regionales, los países pueden atraer más inversiones y proyectos”, agregó Stopfer, quien consideró que “la meta regional del 70% es factible, siempre y cuando haya compromiso, visión y planeación política a largo plazo”. “Una continuidad en políticas públicas ha sido la clave en países exitosos, como por ejemplo Costa Rica y Uruguay, pero también en Chile y Colombia”, recalcó.

La directiva alemana también apuntó a otros factores clave, como el financiamiento, incentivos fiscales, así como una legislación fuerte y la participación de diferentes actores. Para Hauser, el éxito de la transición energética depende de factores como la capacidad de desarrollo de los recursos renovables, la movilización del capital a bajo costo, la regulación de los mercados energéticos y la inclusión de las comunidades en proceso. “Con una buena consideración de estos puntos es posible utilizar la transición energética como vector de un desarrollo económico más pujante e inclusivo de la región Latinoamericana y del Caribe”, aseguró el experto en asuntos energéticos latinoamericanos.

Según el informe Perspectiva global de energías renovables, de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), acelerar la adopción de las energías renovables podría brindar 3 millones de empleos a América Latina para 2050.

Fuente: https://www.dw.com/es/am%C3%A9rica-latina-avanza-en-el-despliegue-de-las-energ%C3%ADas-renovables/a-58021010