El doctor Doron Aurbach, académico de la Universidad Bar-Ilan, advirtió sobre la crisis climática y la necesidad de recurrir a la tecnología para alcanzar un punto de equilibrio, durante su reciente visita a Buenos Aires.
El doctor Doron Aurbach, académico de la Universidad Bar-Ilan, dialogó con DEF sobre los desafíos de la transición energética en el marco de su reciente visita a Buenos Aires. “La naturaleza puede ayudarnos a hacer frente a la crisis climática si mantenemos vivas las selvas tropicales, que son un tesoro del mundo. Desafortunadamente, la deforestación y la destrucción de estos ecosistemas hacen que debamos interferir con la tecnología para alcanzar un punto de equilibrio”, afirmó.
“El hecho de que podamos comprender las leyes de la naturaleza es un don de Dios”, sostuvo el científico israelí, quien agregó que “el mundo nos ha sido arrendado para que respetemos esas leyes y hagamos buena ingeniería aplicada a la construcción, la electroóptica, la computación, la ingeniería eléctrica y demás áreas del conocimiento”.
El profesor emérito de la Universidad Bar-Ilan y director de su Centro de Energía y Sostenibilidad explicó que se “enamoró” de la electroquímica en su juventud, durante su postdoctorado en la Case Western Reserve University de Cleveland, donde trabajó en el laboratorio de Ernest Yeager. Allí se especializó en sistemas de acumulación de energía y baterías de litio. “Tuvimos que construir un avión mientras volábamos”, ilustró.
La crisis climática y los desafíos de la transición energética
-¿Cuáles son los mayores desafíos que enfrenta el mundo y que nos obligan a encarar la transición energética?
-Hace tiempo, el mundo había asumido que los recursos fósiles eran limitados y se comenzó a pensar en fuentes renovables, más allá del costo que implicara obtenerlas. Sin embargo, más recientemente, nos dimos cuenta de que los combustibles fósiles seguirán siendo suficientes e, incluso si nos quedáramos sin petróleo, tendríamos carbón para mil años más. Entonces, la cuestión de la escasez de recursos fósiles ya no es un problema. Pero ahora, lo que nos obliga a pensar en soluciones es la crisis climática. De no hacerlo, el planeta se convertirá en un infierno.
-¿Cómo puede ayudarnos la naturaleza y qué debemos hacer los seres humanos para revertir la crisis climática?
-Brasil, Indonesia y otros países asiáticos y africanos pueden ayudarnos a mantener vivas las selvas tropicales. Con un buen manejo de estos ecosistemas, podríamos contener los efectos del cambio climático, a pesar del uso de los combustibles fósiles. Sin embargo, estos países necesitan producir alimentos y, progresivamente, van destruyendo esos ecosistemas. La deforestación nos lleva al desastre. Ahora, estamos en una situación en la que la naturaleza ya no puede ayudarnos a volver a un punto de equilibrio. Es entonces cuando tenemos que interferir con la tecnología.
-¿Cómo podemos servirnos de las fuentes renovables y cuáles son las soluciones que nos ofrece la electroquímica?
-Si analizamos cuáles son los recursos disponibles, tenemos la energía geotérmica como fuente de calor, la hidroeléctrica –que ya está casi plenamente utilizada–, la eólica y la solar. Hoy ya alcanzamos un flujo de producción y consumo de energía del orden de los 20 teravatios (20 billones de vatios). La mayor parte de ella proviene de fuentes fósiles. Si pensamos en alternativas, la energía eólica tiene un límite, mientras que el sol provee energía ilimitada.
Actualmente, contamos con la tecnología necesaria para “sembrar” energía solar a través de paneles fotovoltaicos, construidos con silicio y aluminio, que son elementos abundantes en la naturaleza. Tenemos áreas desérticas suficientes para “sembrar” energía solar. Es una tecnología eficiente en términos de costos. Hay que considerar las horas de luz solar durante el día y la tasa de conversión, que es del orden del 20 %, lo cual no está mal. El problema es el almacenamiento de la energía.
La energía que viene: de las “baterías acuosas” a la “economía del hidrógeno”
-¿Cómo se aborda el tema del almacenamiento de la energía y cuáles son las baterías que mejor funcionan?
-La electroquímica nos provee las mejores soluciones. Las baterías permiten una comunicación directa entre la “siembra” de energía y el almacenamiento. Las baterías de iones de litio, que utilizan el grafito como ánodo (electrodo negativo) y un compuesto de fosfato de hierro y litio como cátodo (electrodo positivo) , se están desarrollando muy bien. Son suficientes para alimentar la movilidad eléctrica, que permite sacrificar la densidad energética en aras de una mayor seguridad.
Debemos tener mucho cuidado, por ejemplo, con la recarga rápida de las baterías. Yo estoy en contra de este tipo de soluciones por sus peligros. Hoy, vemos que las baterías de iones de litio funcionan perfectamente; son las mejores en todos los usos. Desafortunadamente, no disponemos de recursos de litio suficientes en el planeta; y las baterías de sodio son el siguiente paso y una muy buena alternativa en términos de costo-eficacia, seguridad y densidad energética. Nuestro mayor desafío es su “longevidad”; es decir, debemos prolongar su ciclo de vida.
-Mirando hacia el futuro, ¿cuáles son las perspectivas de las denominadas “baterías acuosas”?
-Es un campo de investigación en el que estamos trabajando. Las baterías a base de soluciones acuosas no son inflamables, el proceso es seguro y la relación costo-eficacia es alta. Sin embargo, para la movilidad eléctrica, el inconveniente es la densidad energética. En la Universidad Bar-Ilán, hemos desarrollado baterías de zinc-bromo, que nos han permitido ampliar la “ventana” electroquímica. En cuanto a la longevidad de estas baterías, en el agua, los elementos químicos pueden ser más reactivos; ahora debemos conseguir baterías con una vida útil más larga. Las baterías acuosas pueden ser una solución.
-¿Cómo observa la llamada “economía del hidrógeno”?
-Otra forma de almacenar y convertir la energía es la descomposición y recombinación del agua. Esto es, descomponer la molécula de agua (H2O) mediante la aplicación de electricidad; obtener hidrógeno y oxígeno; y almacenar el hidrógeno. El reto es almacenar el hidrógeno a una presión de 700 atmósferas en contenedores que no sufran los efectos de la fragilización, como ocurre con los contenedores de metal.
Con contenedores fabricados con otro tipo de materiales compuestos, se podría almacenar el hidrógeno en pequeños tanques que alimenten vehículos y drones. Para el transporte, contamos con “celdas de combustible”, una tecnología bien desarrollada. Durante mi vida científica, he sido testigo de sus progresos. El hidrógeno funciona como un excelente combustible que no genera contaminación ambiental. Sin embargo, si pensamos en grandes volúmenes de almacenamiento, no son suficientes las celdas de combustible y se necesita combinarlas con baterías.