‘General’

Proceso TriVersa: un paso adelante para optimizar el rendimiento de la biorrefinería lignocelulósica

La biomasa lignocelulósica puede fraccionarse en sus principales componentes para sustituir a los productos químicos derivados del petróleo usados actualmente en la vida diaria. Sin embargo, es necesario obtener un elevado rendimiento de aprovechamiento para que el proceso sea sostenible económica y ambientalmente. En este ámbito, un novedoso proceso de biorrefinería propuesto recientemente por el grupo del profesor J.A. Dumesic, denominado proceso TriVersa, plantea una estrategia integral de conversión de una biomasa tipo (en concreto, el abedul de papel) que permite valorizar hasta un 80% de la materia prima de partida obteniendo productos útiles con salida real en el mercado.

Autor: [Gabriel Morales, Universidad Rey Juan Carlos]

El grupo del Prof. James A. Dumesic, de la Universidad de Wisconsin-Madison, EE.UU., es uno de los grupos punteros a nivel mundial en el ámbito de la catálisis heterogénea aplicada a la producción sostenible de biocombustibles y bioproductos (obtenidos a partir de biomasa vegetal, principalmente de tipo lignocelulósico). Recientemente han desarrollado un proceso de fraccionamiento secuencial que maximiza la conversión de la biomasa lignocelulósica (hasta un 80%) dando lugar a productos comercializables, abriendo de este modo la puerta a un proceso comercial de biorrefinería lignocelulósica económicamente viable. Dicho método de fraccionamiento preserva el valor de los tres componentes primarios (Figura 1): (i) celulosa, que es convertida en pulpa de papel para la producción de fibras y compuestos químicos; (ii) hemicelulosa, que es convertida en furfural (molécula plataforma); y (iii) lignina, que es convertida en productos carbonosos (espuma de carbón, fibra de carbono o ánodos de batería). En global, el proceso permitiría obtener unos ingresos de más de 500 dólares por tonelada seca de biomasa. Adicionalmente, una vez que la tecnología se haya asentado y haya reducido los riesgos iniciales de inversión, puede extenderse fácilmente a otros bioproductos y biocombustibles, tales como azúcares fermentables, bioetanol, biocombustibles avanzados, productos químicos especializados, etc. Esto facilitaría el desarrollo del concepto de biorrefinería lignocelulósica renovable integrada de un modo competitivo con una refinería de petróleo actual.

Figura 1. Proceso TriVersa aplicado a abedul de papel.

La clave del proceso es la eficacia y alto rendimiento del fraccionamiento de la biomasa en sus componentes individuales, preservando el valor de cada una de las fracciones. Este fraccionamiento es posible gracias al uso de γ-valerolactona (GVL), un disolvente renovable y sostenible derivado de la propia biomasa, que ha demostrado propiedades favorables en el procesamiento de la biomasa lignocelulósica. El empleo de GVL como disolvente ofrece ventajas únicas en virtud de sus propiedades fisicoquímicas, y resuelve los problemas típicos asociados al fraccionamiento de este tipo de biomasa, tal como una alimentación en continuo de biomasa (debido a la baja presión de vapor de la GVL), una alta carga de biomasa (debido a la elevada solubilidad de la lignina y los azúcares en mezclas GVL/agua), un fraccionamiento limpio de los componentes (debido al uso de condiciones de proceso moderadas), y la capacidad de procesar eficazmente las corrientes con disolvente, lo que minimiza el uso de operaciones de separación que incrementan los costes. Además, la GVL puede producirse a partir de biomasa en el mismo proceso para compensar las pérdidas, haciendo que el proceso sea de ciclo cerrado. La Figura 2 muestra un diagrama de flujo de la estrategia de biorrefinería propuesta para integrar las corrientes de productos de la biomasa usando GVL como disolvente.

Figura 2. Diagrama de flujo del proceso TriVersa.

 Según el proceso TriVersa, 1000 kg de biomasa seca pueden convertirse en 402 kg de celulosa, 156 kg de precursor de lignina para espuma de carbono de alta pureza y 138 kg de furfural (Figura 1). Estos rendimientos corresponden a la conversión de prácticamente un 70% de la masa inicial y >75% del contenido en carbono en productos de valor añadido (Figura 3). El rendimiento final de celulosa tras el tratamiento de blanqueo es similar a otras tecnologías convencionales (como el proceso Kraft o el de sulfitos). La fácil separación de la lignina y la hemicelulosa usando como disolvente GVL da lugar a una celulosa con una calidad de pasta de disolución. Las propiedades de esta celulosa (con un contenido de hexosas >96%, viscosidad CED de 5 a 15 cP, número Kappa <20) son similares a las de otras pulpas de disolución comerciales, lo que indica que este material es adecuado para la producción comercial de textiles (p.ej., rayón) y otros derivados de celulosa de valor añadido. Por otra parte, la cantidad de biomasa convertida aprovechada puede aumentar hasta el 80 wt% si se recuperan los subproductos ácidos: ácido acético (66 kg por tonelada de biomasa seca), ácido fórmico (27 kg) y ácido levulínico/HMF (10 kg). Considerando el proceso global, los rendimientos de valorización son significativamente más altos que los obtenidos con otras tecnologías de biorrefinería, como la producción de etanol celulósico (228 kg de etanol por tonelada, 22,8 wt%) o la operación de un molino de papel típico (de 400 a 500 kg por tonelada de biomasa), y similares a los obtenidos en procesos que se quedan en productos intermedios, tales como azúcares.

 

 

Figura 3. Diagrama de Sankey del proceso integrado.

El principal reto de este proceso es controlar las pérdidas de disolvente. Aunque la GVL es estable en las condiciones de reacción y es de esperar que se produzcan pérdidas mínimas de disolvente por degradación o interacciones con moléculas derivadas de la biomasa, el trabajo experimental desarrollado por el grupo de Dumesic ha identificado otras pérdidas de disolvente en la salida de productos y en las etapas de lavado y procesado. En este sentido, se puede recuperar una cantidad significativa de GVL lavando la lignina con agua. Aunque esta etapa requiere energía adicional para recuperar la GVL, el coste del tratamiento del agua residual es reducido. En este escenario, las pérdidas de GVL se pueden reducir a tan solo 20 kg por tonelada de biomasa, o menos del 3% de los productos finales. La cantidad de GVL de reposición necesaria puede reducirse si tanto el ácido levulínico como el hidroximetilfurfural (HMF) producidos en el proceso (unos 10 kg por tonelada de biomasa) son convertidos a GVL por hidrogenación.

 Referencia:

Science Advances 2017, Vol. 3, no. 5, e1603301.

Increasing the revenue from lignocellulosic biomass: Maximizing feedstock utilization

David Martin Alonso, Sikander H. Hakim, Shengfei Zhou, Wangyun Won, Omid Hosseinaei, Jingming Tao, Valerie Garcia-Negron, Ali Hussain Motagamwala, Max A. Mellmer, Kefeng Huang, Carl J. Houtman, Nicole Labbé, David P. Harper, Christos T. Maravelias, Troy Runge, James A. Dumesic 

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Escuela del invierno del proyecto NESTER


Autor: Rocío Bayón, CIEMAT

Entre los días 6 y 16 de noviembre de 2017 tuvo lugar en la sede del Instituto de Chipre (Cyprus Institute, CyI) en Nicosia la segunda escuela de invierno organizada dentro del marco del proyecto europeo NESTER (Networking for Excellence in Solar Thermal Energy Research, G. A. Nº.692259.) [1].

El principal objetivo del proyecto NESTER [2] es mejorar el desempeño del Instituto de Chipre en términos de innovación científica en el campo de la energía solar térmica de concentración. Esta mejora se pretende alcanzar integrando las actividades de este instituto en una red de excelencia que proporcionará acceso a los conocimientos desarrollados en instalaciones más avanzadas, formando a su personal científico y técnico y ligándolo a la industria europea. La sustancial inversión tanto hecha como planificada por el CyI en términos de infraestructura y personal será más eficiente y competitiva pudiendo así alcanzar la excelencia internacional.

La localización geopolítica de Chipre ofrece excelentes oportunidades para desarrollar un nicho de investigación y desarrollo dentro de las tecnologías solares. Sin embargo, la lejanía con los correspondientes centros de excelencia europeos en este campo supone un gran impedimento. En este sentido la propuesta del NESTER pretende reforzar las ventajas y mejorar las desventajas de esta situación geográfica.

La red del proyecto NESTER incluye a cuatro instituciones que son líderes en campo de la investigación en energía solar como son CIEMAT, ENEA, PROMES/CNRS y RWTH – Aachen. Todas ellas poseen un elevado conocimiento en este campo además de operar algunas de las instalaciones más importantes del mundo. La mejora de las capacidades y el status del CyI resultante de este proyecto se traducirían positivamente en un desarrollo en la economía del conocimiento de Chipre. Así mismo, mejoraría la posición de Chipre como un importante actor en la investigación científica aplicada entre Europa y las regiones de Oriente Próximo y Norte de África.

La propuesta de actividades dentro del programa del proyecto NESTER comprende actividades de formación y transferencia de conocimiento, seminarios y eventos para establecer contactos entre socios europeos y del EMME, escuelas de verano e invierno así como eventos de carácter público. Todo diseñado para asegurar la sostenibilidad, la evolución y la continuidad de las actividades incluyendo la cooperación entre los socios más allá de la finalización del proyecto el cual tiene una duración de tres años.

La segunda escuela de invierno del proyecto NESTER sobre tecnologías de energía solar térmica de concentración ha estado dirigida tanto a investigadores en fase de iniciación como a investigadores con cierta experiencia que quieran desarrollar habilidades en una nueva área de investigación. En este sentido la escuela ha ofrecido una visión general de dichas tecnologías de concentración en la primera semana mientras que en la segunda semana se ha tratado una temática más específica, que en esta edición ha sido el almacenamiento térmico. Así pues durante la segunda semana se ha profundizado en los distintos tipos de almacenamiento térmico (sensible, latente y termoquímico) tanto desde el punto de vista de los materiales como los sistemas así como desde el punto de vista de la integración de los mismos en las centrales termosolares. En todos los casos se ha mostrado el estado actual de desarrollo e implantación comercial así como las tendencias en investigación de cara al futuro.

Para el desarrollo de todos los contenidos del curso se ha contado con la participación de investigadores expertos de los distintos centros de investigación europeos socios en este proyecto así como personal del CyI. Por parte del CIEMAT han asistido la Dr. Esther Rojas y la Dr. Rocío Bayón como ponentes expertas en almacenamiento térmico las cuales han impartido varias clases relacionadas con esta temática.

En cuanto al número de participantes, se ha contado con unos 20 alumnos procedentes en su mayoría de países del Mediterráneo (Egipto, Jordania, Marruecos, España, Grecia, Chipre) aunque también ha habido alumnos de países como Chile y Australia. Esto demuestra el gran interés que suscita este tipo de actividades de formación relacionadas con la energía solar de concentración no sólo en los países del Mediterráneo sino en el resto del mundo.

[1] http://nester.cyi.ac.cy/index.php/schools/2017-school

[2] http://nester.cyi.ac.cy/

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Señales de alerta: las emisiones globales de CO2 se prevé que aumenten este año tras tres años estancadas

Las emisiones de CO2 provocadas por los combustibles fósiles y la industria suponen el 90% de las emisiones globales de CO2 asociadas a las actividades humanas. En los últimos tres años (2014-2016) el nivel global de emisiones de CO2 se mantuvo estable a pesar del aumento del crecimiento económico en esos años. Elementos positivos, como el menor uso del carbón en China, las mejoras en la eficiencia energética y el mayor uso de energías renovables como la solar o la eólica han contribuido a la estabilización en las emisiones de CO2. Sin embargo según un estudio publicado por investigadores del Global Carbon Project [1] se estima que las emisiones de CO2 vuelvan a aumentar en el año 2017 alrededor de un 2% respecto de los valores del año 2016 alcanzando un record de 36.8 Gt de CO2 emitidas a la atmósfera.

Autor: Rufino M. Navarro Yerga- Instituto de Catálisis y Petroleoquímica

La temperatura global de la tierra continúa en aumento. Los cinco años con mayor temperatura global se han alcanzado a partir de 2010 y 16 de los 17 años más calurosos se han registrado desde el año 2000. En este sentido es prioritario reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a las actividades industriales y territoriales de los seres humanos. Mientras las temperaturas globales continúan en aumento, la estabilización de las emisiones de CO2 observada en los años 2014-2016 parece que llega a su fin ya que para el año 2017 se prevé que las emisiones vuelvan a aumentar (Figura 1). En el periodo 2014-2016 se observó un desacoplamiento entre la curva de crecimiento económico y el de emisiones de CO2 (Figura 1) producido por las mejoras en la eficiencia energética, el menor uso del carbón y el mayor uso de renovables. Sin embargo para el año 2017 las proyecciones para las emisiones de CO2 apuntan a un aumento del 2% respecto de las alcanzadas en 2016 con un valor record de emisiones de 36.8 Gt de CO2. Si a esa cifra se le suman el resto de emisiones de CO2 causadas por otras actividades humanas como la deforestación, 2017 se saldaría con un valor total de emisiones de 41 Gt de CO2.

 

 

Figura 1. Emisiones globales de CO2 a partir de combustibles fósiles e industria en el periodo 1990-2017 (los puntos rojos se corresponden a los datos para el año 2017) [1]

Los autores del trabajo indican que el aumento de las emisiones en 2017 está asociado a una mejora de la economía global que ha significado mayor producción de bienes que son los que acarrean más emisiones.  El mayor uso del carbón, petróleo y gas natural en China (un 3%. 5% y 12% respectivamente más que en 2016) junto con su menor generación hidroeléctrica es fundamental en el resultado global de emisiones en 2017 ya que este país es el responsable del 28 % de las emisiones globales de CO2. La reducción prevista para el año 2017 en las emisiones de CO2 en EEUU (-0.4%) y  en la Unión Europea (-0.2%) no son suficientes para compensar los aumentos producidos en China, India y el resto del mundo cuyas emisiones suman el 40% del global  y que se estiman que aumenten un 2.3%.

Con las previsiones de crecimiento económico para el año 2018 (2.9% según el Banco Mundial, el mayor crecimiento desde 2011) y con unas emisiones anuales globales de CO2  del orden de 41 Gt anuales,  el tiempo de respuesta para conseguir no alcanzar el límite de 2ºC de incremento de temperatura como recoge el acuerdo de Paris empieza a agotarse y es crítico. Los mismos autores plantean que lo fundamental es que las emisiones toquen techo cuanto antes y nada que no sea un descenso rápido y profundo de la decarbonización de la economía podría evitar alcanzar con el ritmo actual de emisiones superar el límite de calentamiento de 1.5ºC en un tiempo tan corto como una década y superar el calentamiento de 2ºC tan sólo unas pocas décadas después.

Más Información

[1] R-B. Jackson, C. Le Quere, R.M. Andrew, J.G. Canadell, G. P. Peters, J. Roy, L. Wu, “Warning sings for stabilizing global CO2 emissions” Environmental Research Letters, 12 (2017) 110202

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Movilidad Sostenible: Semana Europea de la Movilidad 2017

Autora: Raquel Portela-ICP-CSIC

La movilidad representa hoy en día uno de los principales retos para las ciudades -donde vive más del 70% de la población europea- por los grandes problemas asociados a lo que éstas se enfrentan: congestión del tráfico, mala calidad del aire, ruido, elevadas emisiones de CO2… Su sostenibilidad es uno de los grandes objetivos de las instituciones públicas a todos los niveles e implica garantizar que nuestros sistemas de transporte respondan a las necesidades económicas, sociales y ambientales, reduciendo al mínimo sus repercusiones negativas.

A través de la Dirección General de Movilidad y Transporte, la Comisión Europea promueve la movilidad sostenible. Las principales herramientas que proporciona para copntribuir a una planificación sostenible de la movilidad urbana son el observatorio Eltis, que facilita el intercambio de información, conocimientos y experiencias en el ámbito de la movilidad urbana sostenible; el programa de demostración CIVITAS; las fuentes de financiación de proyectos de investigación o planes de actuación sobre movilidad; o la plataforma EPOMM, una red que conecta a las entidades de los gobiernos de países europeos dedicados a la gestión de la movilidad. En julio de 2016 la Comisión adoptó la Estrategia Europea para la Movilidad de Bajas Emisiones, que servirá como marco para sus actuaciones en materia de movilidad eficiente. En España tenemos como marco de referencia la Estrategia Española de Movilidad Sostenible (EEMS), aprobada en 2009, cuyas directrices se estructuran en cinco áreas: territorio, planificación del transporte y sus infraestructuras, cambio climático y reducción de la dependencia energética, calidad del aire y ruido, seguridad y salud, y gestión de la demanda. También disponemos de herramientas como el Observatorio de la Movilidad Metropolitana (OMM), un espacio de análisis con el objetivo de reflejar la contribución del transporte público a la mejora de la calidad de vida y del desarrollo sostenible en las ciudades.

Del 16 al 22 de septiembre se está celebrando la Semana Europea de la Movilidad 2017 (EUROPEANMOBILITYWEEK, EMW), campaña que pretende fomentar la movilidad sostenible sensibilizando a los responsables políticos y a los ciudadanos sobre los beneficios del uso del transporte público, la bicicleta y los viajes a pie y las consecuencias del uso irracional del coche, tanto para la salud pública como para el medio ambiente. La iniciativa, que se celebra anualmente desde 2002, tiene su origen en el evento ¡La ciudad, sin mi coche!, que surgió en 1999 en Fracia e Italia, y cuenta desde el año 2000 con el apoyo de la Comisión Europea. Tanto instituciones públicas y ayuntamientos como organizaciones no gubernamentales, empresas o escuelas pueden participar y organizar actividades. Cada año, el Premio de la Semana Europea de la Movilidad (EMW Award) y el premio al Plan de Movilidad Urbana Sostenible (Sustainable Urban Mobility Planning, SUMP Award) recompensan las actuaciones de los ayuntamientos encaminadas a promocionar y mejorar la movilidad inteligente, limpia, compartida y sana. La versión española de los premios incluye además a organizaciones, instituciones, empresas y medios de comunicación.

Ell lema de este año, “Movilidad limpia, compartida e inteligente”, reconoce que la tecnología puede mediar en el proceso de cambio de comportamiento hacia la sostenibilidad, particularmente en el contexto de las ciudades inteligentes (Klecha et al. 2018). Con el eslogan “Compartir te lleva más lejos” se pretende fomentar la movilidad compartida, un “modelo emergente, inteligente e innovador de transporte con gran potencial para reducir el número de vehículos” (según Bulc, Comisaria de transportes) y mejorar la calidad de vida que se está extendiendo rápidamente en los centros urbanos a través de la introducción del uso compartido de bicicletas, vehículos o incluso aparcamiento.

En la iniciativa están inscritos más de 2400 municipios de 50 países, incluyendo algunos no europeos: Argentina, Brasil, México, Japón, Corea del Sur y Estados Unidos. Austria y España son los países con mayor número de paticipantes, 579 y 465 ayuntamientos comprometidos, respectivamente. La Celeste es el nombre que aglutina los eventos organizados para la semana de la movilidad en Madrid, que incluyen festivales, peatonalizaciones, rutas, exposiciones, talleres y juegos donde aprender, celebrar y compartir un Madrid más respirable y habitable. Principales eventos: PARK(ing) Day, Festibal con B de Bici, Pasea Madrid, Día sin coches.

Referencias:

-       Klecha L., Gianni F. (2018) Designing for Sustainable Urban Mobility Behaviour: A Systematic Review of the Literature. In: Mealha Ó., Divitini M., Rehm M. (eds) Citizen, Territory and Technologies: Smart Learning Contexts and Practices. SLERD 2017. Smart Innovation, Systems and Technologies, vol 80. Springer

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Avances en la modelización de escenarios energéticos en la Comunidad de Madrid

Autores: Diego García y Diego Iribarren-Instituto IMDEA Energía

Los días 5 y 6 de junio de 2017 tuvo lugar en Miraflores de la Sierra (Madrid) el 2nd Biomass Resources for Renewable Energy Production Workshop, en el marco del proyecto RESTOENE-2-CM (S2013/MAE-2882). En este evento se abordaron diversos avances relacionados con el diseño de nuevas técnicas experimentales y componentes biotecnológicos orientados a la mejora de las tecnologías de conversión de la biomasa a biocombustibles.

La Unidad de Análisis de Sistemas del Instituto IMDEA Energía presentó los últimos avances en modelización energética prospectiva para la Comunidad de Madrid. En particular, se mostraron los nuevos desarrollos en modelización de escenarios de transporte, desde una perspectiva tanto tecnoeconómica como ambiental. Además, se mostraron los primeros pasos dados en cuanto al acoplamiento de Sistemas de Información Geográfica (SIG) a modelos energéticos prospectivos creados para facilitar la toma de decisiones a nivel de ayuntamiento. A modo de ejemplo, como se ilustra en la figura para el caso de estudio de Alcorcón, este tipo de avances metodológicos facilita la identificación de las zonas más beneficiadas (en términos de consumos energéticos y emisiones) en caso de implementar medidas de eficiencia en el sector residencial. El fin último de todos estos avances es allanar el camino hacia planes energéticos sensatos que se alineen con los objetivos globales de sostenibilidad.

 

Emisiones de CO2 asociadas a gas natural en Alcorcón: 2015 (izquierda) vs. 2030 (derecha)

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13th Sollab doctoral colloquium on solar concentrating technologies

Autor: Lucía Arribas-Instituto IMDEA Energía

 

Entre los días 15 y 17 de mayo tuvo lugar en Berlín el encuentro anual de jóvenes investigadores en el ámbito de tecnologías de energía solar concentrada, en el que participan investigadores de este ámbito de distintos países de la Unión Europea.

Este coloquio está enmarcado dentro del proyecto Sollab (alianza de laboratorios europeos en sistemas de energía solar térmica concentrada) en el que participan: la Plataforma Solar de Almería (perteneciente al CIEMAT), el DLR (Centro aeroespacial alemán), ETH (Escuela Politécnica Federal de Zúrich, Suiza) y PROMES (unidad de investigación del CNRS, Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia). Cada año se encarga una de las instituciones de organizarlo en su país.

Los estudiantes de doctorado de las 4 instituciones presentan sus trabajos, y, además, se invita a estudiantes de otras instituciones que trabajen en este ámbito, como es el caso de la Unidad de Procesos de Alta Temperatura del Instituto IMDEA Energía.

Este año la organización le correspondía al DLR, teniendo lugar en una de las ciudades más visitadas de Europa, Berlín.

Durante los 3 días del coloquio, se presentaron 35 trabajos de tesis enmarcados en los siguientes ámbitos:

  • Termoquímica solar
  • Tratamiento de agua y fotoquímica solar
  • Fotovoltaica concentrada
  • Electroquímica solar
  • Almacenamiento térmico de energía
  • Materiales, medidas y caracterización
  • Sistemas de concentración solar

Este evento anual sirve para poner en común los últimos avances en el ámbito de la energía solar concentrada y, además, es útil para conocer a los investigadores del sector y como entrenamiento en presentaciones para los estudiantes de doctorado.

De la Unidad de Procesos de Alta Temperatura del Instituto IMDEA Energía participaron dos investigadoras. Elena Díaz, que presentó su trabajo bajo el título “Integration of fuel cells in solar thermal plants” y Lucía Arribas con “Directly irradiated fluidized bed reactor for solar thermochemical applications”.

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“Women in Catalysis”, monográfico de la revista Catalysis Today

Autora: Raquel Portela, ICP-CSIC

Históricamente las mujeres han sido apartadas de los círculos de conocimiento, e incluso aquellas que conseguían participar en ellos eran excluidas de la vida académica. A pesar de estas barreras, desde tiempos remotos las mujeres han hecho contribuciones significativas a la ciencia, aunque sólo recientemente o de forma ocasional se han visto plenamente reconocidas sus aportaciones al progreso del conocimiento y de la tecnología. La importancia de los descubrimientos de Marie Skłodowska-Curie (1867–1934), por ejemplo, mereció el premio Nobel gracias a que su marido lo exigió, haciendo público que ella era la que responsable de la mayoría del trabajo; sin embargo, con frecuencia, los hallazgos relevantes realizados por mujeres no les han proporcionado reconocimiento [1].

En la actualidad la mujer tiene igualdad de derechos que el hombre y está plenamente integrada en la academia. No obstante, aunque su llegada a las universidades es ya masiva y algunas de las científicas más reconocidas son del sexo femenino, las mujeres están infrarrepresentadas en el mundo de la ciencia y, sobre todo, de la tecnología, especialmente en los puestos de relevancia y de responsabilidad, en línea con lo que ocurre en otros sectores [2]. Son todavía relativamente escasas las ocasiones en las que las mujeres lideran proyectos, son invitadas a conferencias plenarias o presiden paneles de expertos. La brecha de género es aún muy importante a pesar de medio siglo de intensa lucha por la igualdad de oportunidades y de la aplicación de medidas correctoras desde gobiernos e instituciones.

El mundo de la química, y en particular de la catálisis, no es ajeno a esta brecha. Por ello es remarcable el hecho de que la revista “Catalysis Today” haya presentado el número monográfico “Women in Catalysis” [3],  editado por una mujer, O. Guerrero- Pérez (de la UMA), que recoge 21 artículos escritos por científicas de varios países especializadas  en la catálisis, entre las que se encuentran varias investigadoras españolas como I. Díaz-Carretero o V. Martínez-Huerta, del ICP (CSIC), R.M. Martín-Aranda o M.L. Rojas-Cervantes, de la UNED, o M. Boronat, del ITQ (UPV-CSIC).

La publicación de este número especial pretende dar mayor proyección al trabajo de las mujeres.  Se trata de una colección de reseñas y perspectivas escritas 100% por investigadoras que abarcan muchas áreas diferentes de la catálisis y que son sólo un pequeño ejemplo de su potencial en un mundo aún dominado por los hombres. Como la editora O. Guerrero señala, “esperemos que esta edición especial ayude a catalizar una presencia cada vez más equilibrada de las mujeres en la Ciencia”.

 

Bibliografía:

[1] Women in Science, European Commission. 2009.

[2] Report on equality between women and men 2015, European Comission. 2016.

[3] Catalysis Today. Women in Catalysis. Volume 285, Pages 1-234, May 2017.

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El talento, la curiosidad y la inquietud científica no son patrimonio de ningún género

Autora: Esther Rojas-CIEMAT

De acuerdo con el informe She Figures 2015 elaborado por la Dirección General de Investigación e Innovación de la Comisión Europea[1], en 2012 el 42% de los alumnos que acabaron un posgrado universitario en ciencias, matemáticas y computación eran mujeres (en España el 47%). Sin embargo, en 2013, el número de investigadoras en Europa era tan solo el 30% del total de investigadores. Este desequilibrio no es sino un reflejo del sesgo, inconsciente o no, a favor de los varones que aún existe en el mundo de la ciencia en general[2]. Con el fin de lograr el acceso y la participación plena y equitativa en la ciencia para las mujeres y las niñas, y además para lograr la igualdad de género y el empoderamiento de las mujeres y las niñas, la Asamblea General de las Naciones Unidas decide proclamar, a finales de 2015, el 11 de febrero como el Día Internacional de las Mujeres y las Niñas en la Ciencia.

Con motivo de esta celebración numerosas organizaciones, colectivos y personas individuales organizaron actividades (charlas, talleres, actuaciones, exposiciones, concursos) para visibilizar a las científicas, proporcionar roles femeninos en el ámbito de la ciencia y fomentar las vocaciones científicas entre las más jóvenes. La Unidad de Excelencia María de Maeztu CIEMAT-Física de Partículas (CIEMAT-FP) junto con el Laboratorio Nacional de Metrología de Radiaciones Ionizantes (LMRI) se sumó a esta iniciativa organizando tres actividades divulgativas entre los días 8 y 10 de febrero de 2017.

El 8 de febrero tuvo lugar un encuentro en el que nueve investigadoras del CIEMAT, con diferentes formaciones académicas (Física, Ingeniería, Biología, Economía, Geología y Química), trabajando en diferentes áreas del centro (Energía, Investigación Básica, Fusión, Tecnología y Medioambiente), se pusieron a disposición de  alumnas de 3º de la Educación Secundaria Obligatoria a 2º de Bachillerato para charlar con ellas y contestar a sus preguntas, bien sobre su propio trabajo o sobre las perspectivas de futuro de las alumnas. Tras la bienvenida al CIEMAT por parte de su Director General, y para facilitar el planteamiento de estas preguntas, se hizo una breve presentación de las actividades y trayectoria profesional de cada científica/ingeniera. Fue el Science Dating.

El 9 de febrero el LMRI organizó una jornada  orientada a alumnas de 2º de Bachillerato. La radiación, ya sea de origen natural o con fines médicos diagnósticos o terapéuticos, es un motivo de preocupación social ya que es una posible causa, entre otras muchas, de la aparición del cáncer. Sin embargo, se puede usar la radiación en nuestro propio beneficio: en radioterapia, para destruir el tejido tumoral maligno; en el diagnóstico médico, para la observación de una fractura ósea con rayos X; para la esterilización de materiales, etc. En la jornada, científicas del LMRI explicaron estas  aplicaciones, así como su proyección en el mercado laboral. Se realizaron varios experimentos para mostrar los efectos de la radiación y su detección y se visitaron dos laboratorios del LMRI.

En la Girls’ Masterclass, realizada el 10 de febrero,  cuarenta estudiantes de 2º de Bachillerato realizaron una práctica de análisis de datos reales tomados del solenoide compacto de muones (CMS en sus siglas inglesas -Compact Muon Solenoid-) que es uno de los dos detectores de partículas de propósito general del Gran Colisionador de Hadrones, (LHC en sus siglas inglesas -Large Hadron Collider-) del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas). Para entender esta práctica, científicas del CIEMAT impartieron previamente un seminario sobre física de partículas, realizando una demostración con un detector de rayos cósmicos. La discusión de los resultados de la práctica y de lo aprendido durante esta jornada se hizo en colaboración con científicas del CERN en Ginebra y con otros institutos de investigación participantes en unas jornadas similares en Cagliari (Italia) y Rio de Janeiro (Brasil)mediante video-conferencia.

Con la recepción de inscripciones de doscientas sesenta alumnas (algunas con interés en varias de las actividades ofertadas), procedentes de cincuenta institutos, para las ciento sesenta plazas disponibles, esta iniciativa divulgativa de CIEMAT-FP y del LMRI no puede clasificarse sino de exitosa. Las impresiones recibidas de muchas estudiantes son, en general, muy positivas, constatando que la experiencia ha sido muy motivadora para ellas. El impacto real será difícil de evaluar y habrá que esperar a las estadísticas de los próximos años. Romper las barreras que encuentran las mujeres y las niñas en la ciencia no es tarea fácil. Las científicas e ingenieras del CIEMAT lo saben con certeza… Confiemos que organizando y participando en estas tres actividades se haya contribuido a transmitir que el talento, la curiosidad y la inquietud científica no son patrimonio de ningún género.


 

[1]https://ec.europa.eu/research/swafs/pdf/pub_gender_equality/she_figures_2015-final.pdf

[2] Moss-Racusin et al, 2012, Science faculty’s subtle gender biases favor male students, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America PNAS 109 (41) 16474-16479;

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Lloyds lo confirma: las renovables son ya plenamente competitivas

Las tecnologías de generación con fuentes renovables ya son competitivas con los combustibles fósiles y la innovación está cobrando ritmo en todo el sector, según pone de relieve un nuevo informe de Lloyd’s Register, publicado hoy. El estudio también destaca el papel protagonista que van a tener la energía solar y el almacenamiento en un futuro inmediato.

Fuente: www.energias-renovables.com

Avanzar hacia la sostenibilidad nunca ha sido más urgente y la tecnología seguirá desempeñando un papel crucial en este recorrido. El Lloyd’s Register Technology Radar – Low Carbon examina las perspectivas que como consecuencia de ello se abren para las energías renovables, la energía nuclear, la red y las infraestructuras eléctricas, junto con el almacenamiento de energía.
Para la realización del estudio, Lloyds sondeó la opinión de líderes del sector, preguntando a casi 600 profesionales y expertos de todo el mundo, desde empresas de servicios públicos y distribuidores hasta operadores y fabricantes de equipos. A todos ellos les pidió que calificaran una serie de tecnologías según su impacto potencial, el tiempo que llevaría que llegaran al mercado y la probabilidad de que fueran adoptadas una vez que lo hicieran.

También se les pidió que reflexionaran sobre el ritmo y el éxito de la innovación en su sector y cuáles son, en su opinión, los principales mecanismos que impulsan del desarrollo de las tecnologías bajas en carbón y lo que más las frena.

Principales resultados

• Las tecnologías de generación con bajas emisiones de carbono son competitivas en términos de coste. El 70% de quienes trabajan en renovables creen que estas tecnologías han alcanzado o están alcanzando la paridad de coste con los combustibles fósiles.

• De todas, la solar fotovoltaica es probablemente la que tendrá el mayor impacto. El sector se muestra optimista sobre su potencial de avance y en la facilidad de aceptación de esta tecnología.

• Los avances en software serán fundamentales en la transmisión y distribución de electricidad. Los encuestados opinan que esta será la innovación más rápida en llegar y  la más fácil de aceptar. Consideran que la cadena de bloques (tecnología que tiene el poder de cambiar para siempre nuestra relación con el mundo digital)  podría remodelar definitivamente la forma en que entendemos la transmisión y la distribución de electricidad.

• Las tecnologías que transformarán el almacenamiento serán las eléctricas, más que las mecánicas o químicas. En particular, los encuestados esperan que los supercondensadores, que aceleran rápidamente el tiempo de carga de las baterías grandes, tengan un fuerte impacto en este campo.

• El mayor obstáculo para la implementación de las energías renovables es su despliegue. No obstante, el 71% de los sondeados coincidió en que se está produciendo un aumento en la escala de despliegue de estas fuentes.

• La normalización es muy necesaria para el sector. Los expertos de la industria renovable están de acuerdo en que un consenso nacional y global sobre las regulaciones podría acelerar el despliegue de estas tecnologías y reducir aún más los costes.

“Estas conclusiones nos han hecho sentirnos muy animados: ponen de relieve no sólo un creciente optimismo en toda la industria, sino un debate vigoroso e inteligente sobre las vías de descarbonización”, ha declarado Alasdair Buchanan, director de Energía de Lloyd’s Register. “Hay muchas incertidumbres acerca de cómo evolucionará la industria, pero lo que es incuestionable es que la discusión ya no se centra en el `¿deberíamos?`, sino en `¿cómo debemos hacerlo?´”

Este es el tercer año consecutivo que Lloyd´s Register realiza su “radar tecnológico”. Pero mientras que en las dos ocasiones anteriores se centró en el petróleo y del gas, en esta ocasión la consultora dirige toda la atención al sector de bajas emisiones de carbonos, en especial a las renovables, el almacenamiento de energía y las infraestructuras eléctricas. Con sus informes, LLoyds busca aportar información al debate gubernamental y a la política energética en todo el mundo.

 

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Multimillonario plan contra la contaminación en China

[Autora: Elena Díaz-Instituto IMDEA Energía]

La madrugada del 6 de enero se dio a conocer el nuevo plan quinquenal del sector energético de China aprobado por el Consejo de estado, en el que se prevé una inversión de 2.500 millones de yuanes (345.000 millones de euros) y la creación de más de 13 millones de empleos hasta 2020 en la generación de energía renovable. El objetivo de este plan, asociado al pasado acuerdo COP 22 de Paris, es la reducción de emisiones gaseosas contaminantes siempre unida al ahorro energético.

China es uno de los países más contaminantes del mundo, principalmente debido al gran uso que hacen del carbón, representando el 64% del consumo energético del país (2015), además de por encontrarse en un periodo de desarrollo industrial. Es el país con mayor contribución de emisiones de CO2 (Figura 1) y sus ciudades sufren de grandes problemas de contaminación. Se llegan a superar hasta en 12 veces los valores máximos recomendados por la Organización Mundial de la Salud en cuanto a material particulado debido al efecto conjunto de fábricas, siderurgias, centrales térmicas, coches, obras y calderas de calefacción. Cerca de cien ciudades (62% de las 338 monitorizadas por el Ministerio de Protección Ambiental) han estado en diferentes niveles de alerta desde el pasado diciembre, sufriendo algunas de ellas periodos de nivel rojo en el que se aplican medidas como el cierre de fábricas y escuelas, el paro de obras, la restricción del tráfico a días alternos e incluso el cierre total de autopistas o la cancelación de vuelos por problemas de visibilidad. La contaminación ambiental se ha convertido en uno de los principales problemas de China, cobrándose millón y medio de vidas al año

Figura 1: Emisiones CO2 en 2013 (www.worldbank.org)

 

Figura 2. Beijing el 01/01/17 (izquierda) y el 23/12/16  (derecha). (http://cnnespanol.cnn.com/)

Este proyecto acelera un proceso de inversión ya iniciado años atrás, puesto que en el anterior plan quinquenal ya se habían comprometido a producir el 20% de la energía con fuentes renovables para 2030. Las emisiones de CO2 disminuyeron un 2% en 2014, la primera caída desde 2001, y más de 2.000 pequeñas minas de carbón fueron cerradas de 2012 a 2016. Se preveían grandes inversiones en energías limpias así como el cierre de las plantas térmicas más contaminantes con el objetivo de reducir el consumo en 13 millones de toneladas en 2017. Durante el 2015 China fue el país que más invirtió en energías renovables, destinando el doble de financiación que EEUU y cinco veces más que el Reino Unido. A finales de 2015, poco después de la conferencia de Paris, el gobierno chino dio a conocer el compromiso de reducir al 60% las emisiones del sector energético y de disminuir en 180 millones de toneladas el total de CO2 emitido a la atmósfera anualmente, que fue definido por la ONG WWF como un proceso viable técnica y económicamente. Al mismo tiempo, China se ha convertido en el primer inversor mundial en energías renovables en el extranjero, desembolsando en 2016 un 60% más que en el año anterior en países como Brasil, Australia, Chile, Pakistán, Indonesia, Alemania, Egipto y Vietnam.

Las nuevas metas fijadas para 2020 son la generación del 15% del consumo energético actual del país (equivalente a 580 millones de toneladas de carbón) a partir de fuentes renovables y un tope de consumo energético total equivalente a 5.000 millones de toneladas de carbón. Esto último supone que el incremento anual deberá reducirse desde el 3,6% registrado en el periodo 2011-2015 hasta un 2,5%. Para debilitar el uso del carbón y ampliar el de las renovables pretenden aumentar el apoyo a las políticas de financiación de este tipo de energías con la finalidad de que la capacidad instalada de energía renovable contribuya con aproximadamente la mitad de la nueva capacidad de generación para 2020. Se prevé que casi un tercio de la capacidad total instalada a nivel mundial de energía eólica, hidroeléctrica y solar será en China. Además, la proporción de combustibles no fósiles aumentará por encima del 15% y el uso del gas natural deberá llegar al 10% de forma que el conjunto represente más del 68% del incremento total previsto del consumo energético. Al mismo tiempo se pretende promover la disminución de costes de las energías renovables y el aumento de la eficiencia en el uso de la energía, así como la innovación y cooperación a nivel global en el sector energético.

De los 2.500 millones de yuanes previstos, 1.000 irán a parar a proyectos de energía solar, 700 a eólica, 500 a hidroeléctrica y mareomotriz y 300 a geotermia. Cabe destacar que, además de las anteriores, el documento incluye la energía nuclear dentro de las energías renovables. China cuenta con 35 reactores de energía nuclear en operación, 21 están en construcción y se prevé incrementar la capacidad hasta llegar a 58 GW en 2020, 150 GW en 2030 y aún más en 2050. La energía eólica contaba con el 8.6% de capacidad en 2015, aunque solo generaba el 3,3% de la electricidad total, por lo que deberá ser aumentada en estos cinco próximos años. Respecto a la hidráulica, dos grandes proyectos han sido añadidos recientemente: Tres Gargantas de 18,2 GW y Río Amarillo de 15,8 GW. La energía solar es uno de los puntos fuertes del país: en 2015 batió el record mundial de mayor capacidad solar instalada en un año y el 2016 se ha convertido en el país con mayor capacidad total instalada. Aun así, sigue habiendo oportunidades de inversión debido a que los costes de este tipo de energía siguen bajando. Como ejemplo de solar fotovoltaica, en la región de Ningxia se está construyendo una de las mayores instalaciones, que cubrirá 4.607 hectáreas con casi 6 millones de paneles solares para producir 2 GW. Por otro lado, la primera planta de energía solar térmica de concentración (CSP) a escala comercial en China está siendo diseñada por la empresa española Ingeteam, la cual contará con almacenamiento por sales fundidas de hasta 7,5 horas y generará 50 MW. En 2018 se habrá completado una primera fase de proyectos CSP que incluye 9 plantas de torre solar, 7 de cilindros parabólicos y 4 de Fresnel lineal, sumando una capacidad total de 1,4 GW.

Una semana más tarde, la Administración Estatal Oceánica publicó el plan quinquenal sobre el desarrollo de la energía renovable oceánica, incluyendo energía mareomotriz, la generada por las olas, la de contraste térmico y la biomasa. En él proponen promover el uso de este tipo de energía por medio del apoyo a la investigación y a la innovación tecnológica, centrándose especialmente en las regiones insulares del Mar Meridional.

Además de las medidas relacionadas con la generación eléctrica también se han aplicado iniciativas a otros sectores, como la tarifación regulada de la electricidad a las acerías según su evolución tecnológica con el objetivo de favorecer a las más eficientes, la regulación de las emisiones de los coches de segunda mano para beneficiar aquellos vehículos más eficientes, el aumento del papel de las energías renovables en la calefacción de viviendas o una mayor rigurosidad en el control de las emisiones. Otro ejemplo es el plan de responsabilidad ampliada de los productores, por el que su compromiso se extiende no solo al diseño y el consumo de sus productos, sino también al reciclaje y el tratamiento de residuos. La finalidad última es desarrollar una economía “circular” en la que la cantidad de residuos vertidos disminuya en base a alargar la cadena de valor de los productos y reutilizar los desechos.

China es el país que emite más CO2 del mundo y a la vez el que realiza mayores inversiones en energías renovables. Se enfrenta a una difícil transformación en la que el PIB crece al 6,7% (primeros tres trimestres de 2016) a la vez que se esfuerza por construir un sector energético cada vez menos agresivo.


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