Tendencias tecnológicas en investigaciones sobre sostenibilidad y energías renovables
Los más recientes avances en el mundo de las energías renovables y en investigaciones sobre sostenibilidad están impulsando un futuro más verde, lo que está relacionado con la aparición de innovaciones tecnológicas. En este sentido, existen una serie de alternativas y tendencias que impulsan la inversión en tecnologías capaces de ayudar con el cambio climático.
Un análisis de Bloomberg New Finance (BNEF) muestra que en el primer semestre de 2023 hubo una inversión significativa en energías renovables. Los aportes en el escenario mundial alcanzaron la marca de US$ 358 mil millones de dólares en el primer semestre de 2023, lo que representa un aumento del 22% en comparación con el mismo periodo de 2022.
La combinación de tecnología avanzada e investigaciones sobre sostenibilidad está preparando el terreno para una revolución energética. Corresponde a las universidades y a los investigadores analizar y dar forma a estas tendencias para garantizar un uso eficiente, equitativo y sostenible de las fuentes de energía renovables.
Un ejemplo de proceso sostenible que está mejorando gracias a la investigación es el uso de hidrógeno verde para generar energía. Para saber más sobre este tema, consulta el webinar Hidrógeno verde: la revolución del combustible y el papel de la simulación en su ciclo de vida.
Energías renovables: el uso de la tecnología en el desarrollo de las investigaciones
El foco en las energías renovables surge de la creciente conciencia mundial sobre las repercusiones negativas de las fuentes de energía tradicionales en el medio ambiente, como las emisiones de gases de efecto invernadero, la contaminación y la degradación de los ecosistemas.
Los esfuerzos por reducir estos impactos han impulsado el desarrollo y la adopción de tecnologías limpias y renovables, que incluyen la energía solar, la eólica e incluso la captura de carbono y el uso de combustibles limpios.
Diversas tecnologías emergentes y existentes han desempeñado un papel clave en este progreso, como las tecnologías vivas para el tratamiento de aguas residuales. A continuación encontrarás más información sobre estas tendencias sostenibles.
Generación de energía a partir de residuos
La valorización energética de los residuos es una estrategia que transforma lo que antes se consideraba basura en una fuente de energía. Así, tecnologías como la gasificación y la pirólisis permiten transformar residuos orgánicos y no orgánicos en biogás o bioaceite, que pueden utilizarse para generar electricidad o como combustible para el transporte.
Softwares avanzados también permiten optimizar los procesos y además, desarrollar mejores equipos, maximizando la eficiencia y minimizando el impacto ambiental. Se trata de una práctica con potencial para reducir la cantidad de basura en los depósitos sanitarios y el impacto negativo causado por la eliminación inadecuada de residuos.
Captura y almacenamiento de carbono
La captura y almacenamiento de carbono (CCS) se refiere a la extracción de CO2 directamente de las emisiones de grandes contaminantes o directamente del aire y su almacenamiento subterráneo. Desde 2005, el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) señala esta tecnología como una alternativa esencial.
Además, las técnicas avanzadas de control y modelado contribuyen a garantizar que el CO2 almacenado no se escape a la atmósfera, reduciendo así su impacto negativo en el medio ambiente.
Tecnologías vivas para el tratamiento de aguas residuales
Otra tendencia que se está presentando en las investigaciones sobre sostenibilidad tiene que ver con la gestión de los recursos hídricos, más concretamente con el uso de tecnologías vivas. Estas tecnologías incorporan a su funcionamiento organismos vivos, como las algas, o sistemas biológicos.
Así, basándose en la acción de las plantas, es posible tratar las aguas negras (inodoros) y las grises (fregaderos, cisternas, lavadoras y duchas).
Brasil, por ejemplo, es un país que enfrenta un saneamiento básico inadecuado en varias regiones, afectando a más de 130 millones de personas, según el Senado Notícias. En este escenario, el uso de tecnologías vivas se convierte en una opción relevante que también cumple con los requisitos de la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA).
Simulación computacional
El modelado y la simulación computacional han sido herramientas cruciales para el análisis y la optimización de los sistemas de energías renovables.
Softwares avanzados permiten modelar el flujo de aire en turbinas eólicas, la absorción de luz en células solares o la dinámica de fluidos en sistemas hidroeléctricos, lo que permite a ingenieros y científicos optimizar el diseño y el funcionamiento de estos sistemas.
Además, las simulaciones ayudan en la planificación de redes energéticas, la integración de múltiples fuentes de energía renovables y la previsión de la demanda y la oferta.
Cómo aplicar simulación computacional en las investigaciones sobre sostenibilidad
La simulación computacional representa un pilar esencial en la investigación sobre sostenibilidad, ya que permite a investigadores e ingenieros probar, analizar y optimizar sus modelos sin necesidad de realizar experimentos físicos más costosos.
Con la posibilidad de probar múltiples variables y escenarios en un entorno controlado, es posible comprender más rápidamente cómo funciona un sistema y dónde pueden introducirse mejoras.
Uno de los desafíos de las investigaciones sobre energías renovables consiste en realizar experimentos que pueden resultar extremadamente caros. En este escenario, la simulación computacional permite realizar muchas de estas pruebas de forma digital, con una mejor selección de materiales y ahorro de costos.
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