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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Conversión, almacenamiento y recolección de energía. Hablamos con José Antonio Alonso.

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El sueño de un mundo basado en una energía abundante y barata, tal y como lo conocemos, toca a su fin. Algunas realidades, como las tensiones internacionales que amenazan el suministro de gas natural a grandes regiones, el agotamiento de reservas petrolíferas o el cambio climático provocado por la utilización desmedida de combustibles fósiles así parecen demostrarlo. Con esas premisas, investigaciones que hace apenas unas décadas no parecían tan perentorias, ahora son imprescindibles. Uno de los lugares donde se investigan nuevas alternativas a la conversión, el almacenamiento y la recolección de la energía es el Instituto de Ciencias de Materiales del CSIC, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Allí investiga nuestro invitado en Hablando con Científicos, José Antonio Alonso, profesor de investigación del CSIC, especialista en química del estado sólido y responsable del Grupo de Conversión y Almacenamiento de Energía.

La historia de José Antonio Alonso está ligada a la química desde los lejanos tiempos de sus estudios de bachillerato. Él mismo cuenta durante la entrevista que fue su profesor de química, Santiago Aranda, quien le enseñó el camino gracias a los experimentos que llevaba a cabo en sus clases. Eran demostraciones reales con las que lograba captar la atención de sus alumnos adolescentes, unos experimentos que en una ocasión estuvieron a punto de acabar en tragedia. Cuenta José Antonio que, un día, el profesor les enseñaba una forma de obtener hidrógeno mezclando ácido sulfúrico y zinc. El hidrógeno comenzó a burbujear de la muestra y el profesor quiso mostrarles la llama azulada que el hidrógeno desprende al arder. Cuando acercó una llama al recipiente por el que debía salir el hidrógeno puro, no se dio cuenta de que en el matraz aún quedaba algo de oxígeno mezclado con él y el conjunto explotó. Por suerte nadie salió herido, pero aquello potenció en José Antonio Alonso su decisión de ser científico. Ahora, casi medio siglo después, nuestro invitado sigue fascinado por el hidrógeno, aunque, eso sí, con usos menos peligrosos.

El hidrógeno es un vector energético de gran importancia que puede, en un futuro no muy lejano, desplazar a los combustibles fósiles. Es un elemento químico muy abundante porque, junto al oxígeno, forma el agua y se puede obtener separando los componentes aplicando una corriente eléctrica. La obtención puede ser totalmente libre de emisiones contaminantes si la energía empleada para ello es producida con fuentes renovables, como la energía fotovoltaica o eólica. De esa manera, un tipo de energía que depende de la disponibilidad de sol o viento puede ser convertida en energía química en forma de hidrógeno que se puede almacenar para su uso posterior como combustible. Una vez obtenido, el hidrógeno es el combustible ideal, una fuente de energía limpia que genera agua como subproducto y tiene una capacidad de generación de energía tres veces superior a la de la gasolina o el gas natural.

La actividad del Grupo de investigación que dirige José Antonio Alonso se relaciona con el estudio de nuevos materiales que puedan ser empleados en la conversión, el almacenamiento y la recolección de energía.
Para generar energía eléctrica a partir del hidrógeno se utilizan las pilas de combustible. Básicamente, la pila de combustible tiene el mismo principio de funcionamiento que una pila eléctrica o una batería convencional, la diferencia es que la pila de combustible es alimentada desde el exterior con hidrógeno y, mientras se mantenga este suministro, genera electricidad. Mediante la utilización de electrodos de distintos materiales, separados por un electrolito que facilita el transporte de núcleos de hidrógeno entre ellos, pero impide el paso de los electrones, se logra crear una corriente eléctrica que puede ser utilizada para mover un vehículo o una máquina en procesos industriales. La eficacia es mucho mayor que la de un motor de combustión, pero los materiales empleados son todavía caros, aunque ya existen prototipos de coches eléctricos alimentados de esta manera.

El Grupo de investigación de José Antonio Alonso estudia los materiales que se emplean en los electrodos y electrolito de las pilas de combustible, en los dispositivos de almacenamiento de energía como son las baterías recargables de litio o los supercondensadores y en dispositivos de almacenamiento de hidrógeno mediante hidruros metálicos. También investiga nuevos materiales denominados perovskitas destinados sustituir a los compuestos de silicio empleados en la placas fotovoltaicas. Estos dispositivos son fundamentales para promover el uso a gran escala de las energías renovables, reducir las emisiones de CO2 y combatir el cambio climático.

Os invito a escuchar a José Antonio Alonso, profesor de investigación en el Instituto de Ciencias de Materiales del CSIC y director del Grupo de Conversión y Almacenamiento de Energía


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