La Escala de Kardashov es una manera de clasificar las civilizaciones según su consumo de energía. Más de un humano es de «Tipo 0» porque no se mueven del sofá y tendríamos que «renovarlo», justo como nuestras maneras de canalizar energía en la Tierra. #142
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Nanotecnología: El futuro de las energías renovables
El enorme ritmo de consumo de energía es una de las cuestiones vitales que preocupan, ya que los recursos energéticos no renovables disminuyen día a día. Se calcula que los recursos no renovables que quedan se agotarán a finales del siglo XXI.
Por esta razón, el mundo entero está tratando de adoptar la forma de utilizar los recursos renovables para la energía. Los recursos energéticos renovables no sólo están ampliamente disponibles en la naturaleza, sino que también son respetuosos con el medio ambiente, mientras que los recursos no renovables son limitados y su consumo excesivo puede causar graves daños al entorno natural.
Por ello, todas las naciones del mundo están tratando de aplicar métodos variados de uso de recursos energéticos renovables para el progreso de su estatus socioeconómico sin causar ningún daño a su entorno natural. Por lo tanto, es fácil afirmar que el desarrollo de tecnologías de energías renovables es uno de los principales retos del siglo XXI.
La nanotecnología tiene un enorme potencial para desempeñar un papel importante en el campo de la utilización de las energías renovables, lo que hace que se considere una de las opciones más recomendables. Miles de grupos de investigación están tratando de adaptarse a la nanotecnología para utilizar al máximo las energías solar, de biomasa, eólica, geotérmica y mareomotriz.
La nanotecnología significa básicamente el estudio y la manipulación de aquellas materias cuyas escalas son de nivel atómico o molecular. Trabaja especialmente con aquellos materiales y dispositivos que tienen dimensiones de entre 1 y 100 nm. Los conocimientos de esta rama de la ciencia pueden aplicarse en varios campos como la química, la biología, la física, la ciencia de los materiales, la edafología, etc.
En la actualidad, la nanotecnología ha llegado a un punto en el que puede ayudar a cambiar las propiedades de los materiales, así como a componer nuevos materiales con propiedades mejoradas. En un futuro próximo, la demanda de energía renovable se multiplicará con respecto a la actual, lo que indica que la nanotecnología tendrá un mayor impacto en la extracción de energía de fuentes renovables mediante el diseño de materiales estructurados mejorados.
Estos materiales mejorados pueden ayudar a construir dispositivos fotovoltaicos eficientes para improvisar el sistema de generación de energía solar. La nanotecnología no sólo puede contribuir a mejorar el sistema de generación de energía solar, sino que también puede ayudar a que florezca el sistema de generación de energía eólica, mareomotriz, etc. Las invenciones de la nanotecnología pueden desempeñar un papel importante a la hora de añadir valor a las diferentes partes de la cadena de suministro de energía.
Nanotecnología en la generación de energía solar
Las células solares o fotovoltaicas son los elementos fundamentales del sistema de generación de energía solar, que consisten principalmente en la propiedad de transparencia, conductividad y actividad catalítica.
Los investigadores consideran que el sistema de generación de energía solar es una fuente prometedora de producción de energía mediante la aplicación de la nanotecnología para el desarrollo de células solares. Las células solares pueden hacerse más ligeras, baratas y eficientes utilizando nanoestructuras puras en el diseño de los materiales de las células fotovoltaicas.
El uso de materiales con nanoestructuras ayuda a mejorar la conductividad de los electrones en contacto con la luz, así como a mejorar la propiedad estructural de los materiales de las células solares. La aplicación de nanopartículas discretas de silicio en la composición de las células solares está mejorando la eficiencia energética de las mismas.
El uso de puntos cuánticos y nanotubos de carbono (CNT) también está aumentando la calidad de las células solares en lo que respecta a la eficiencia y la capacidad de suministro de energía. Muchos grupos de investigación están tratando de encontrar otras formas de mejorar el rendimiento de las células solares.
Nanotecnología en la energía eólica
Si hablamos de sistemas de generación de energía ecológicos, la generación de energía eólica puede considerarse un recurso ideal. Con la ayuda de este sistema se pueden generar enormes cantidades de energía eléctrica sin causar ningún daño a la naturaleza.
La nanotecnología está desempeñando un papel fundamental en el desarrollo de los sistemas de generación de energía eólica mediante la invención de materiales con propiedades avanzadas. La conductividad de la electricidad del molino de viento puede mejorarse en gran medida aplicando un polímero de nanotubos de carbono. La resistencia y la durabilidad de los materiales utilizados en el molino de viento también pueden mejorarse utilizando nanopartículas.
Nanotecnología en la energía geotérmica
La energía geotérmica es una de las fuentes de energía más fiables que no causa ningún daño ni contaminación al medio ambiente. Los recursos de la energía geotérmica pueden aprovecharse en gran medida con la ayuda de la nanotecnología. El proceso convencional de extracción de energía eléctrica a partir de la energía geotérmica implica la inyección de fluidos fríos en rocas calentadas que se encuentran bajo la profundidad de la superficie terrestre.
Es el fluido calentado el que se utiliza para generar electricidad. La nanotecnología está permitiendo que el proceso sea más eficiente desde el punto de vista energético mediante la producción de materiales de tal propiedad que puedan extraer o retener más calor a partir de la baja temperatura.
La nanotecnología en el almacenamiento de energía
A pesar de contar con una enorme cantidad de recursos, la energía renovable tiene limitaciones de disponibilidad, ya que no se puede encontrar todo el tiempo. Por ejemplo, la energía solar está ampliamente disponible durante el día, pero no se puede encontrar por la noche ni cuando está nublado.
Del mismo modo, en diferentes circunstancias no se pueden encontrar varias fuentes de energía renovable, lo que hace que sea muy importante para la gente almacenar la energía renovable. En el campo del almacenamiento de energía, la batería y los condensadores desempeñan un papel importante, ya que pueden considerarse como un medio impecable para almacenar energía en forma de electricidad.
Hoy en día, los nanotubos de carbono (CNT) se están utilizando ampliamente en lugar de los antiguos electrodos de grafito para mejorar la propiedad estructural de las baterías. Para dotar a las baterías de la propiedad de alta conductividad eléctrica junto con una estructura geométrica mejorada y una superficie elevada, se han utilizado ampliamente materiales nanoestructurados.
La batería se ha hecho más potente, ligera y eficiente energéticamente con las bendiciones de la nanotecnología. La nanotecnología ha inventado baterías nanoestructuradas que consumen menos energía y ofrecen un rendimiento mucho mayor que las convencionales.
El mundo entero está atravesando una época en la que el ahorro de energía se considera uno de los mayores problemas, ya que las fuentes de energía no renovables están decayendo a un ritmo considerablemente alto. Por lo tanto, se ha convertido en una tarea obligatoria para todas y cada una de las naciones del mundo encontrar recursos alternativos de energía en lugar de consumir los recursos convencionales, con el fin de salvar a la humanidad de una situación de escasez de energía que cambiaría su vida y sería devastadora.
En esta situación actual, la nanotecnología está dando una luz de esperanza para evitar la tragedia de la escasez de energía. La tecnología de las nanopartículas parece ser muy prometedora para crear un sistema de utilización de los recursos energéticos renovables sin dañar el entorno natural.
La invención actual de la nanotecnología ha demostrado ser muy eficaz para el trabajo y fiable. Por ello, miles de grupos científicos están investigando en grandes cantidades con el fin de encontrar dispositivos y materiales más eficientes que liberen al mundo de la utilización de recursos energéticos no renovables.
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Sobre este podcaster ninja
En internet soy Pau Ninja y aunque tengo muchos blogs de mil temáticas que me parecen interesantes… Sólo tengo un podcast. Este. En la senda hacia el conocimiento cambié la katana por un micrófono para combatir la sed de curiosidad.
