El sector de la energía limpia se enfrenta a un importante obstáculo. Por más renovable que pueda ser la energía que genera, la infraestructura que emplea está lejos de serlo.
Durante la última década, los avances en los materiales compuestos han permitido la construcción de enormes álabes de turbinas. Algunos son ahora más largos que la envergadura de un Boeing 747. Con el crecimiento de los álabes, también han aumentado los costes derivados de su transporte. Cuando en los parques eólicos se necesita sustituir álabes anticuados, hoy en día suele ser más barato dejarlos tirados en el suelo.
Tales desperdicios de recursos irritan a los defensores de la tecnología ecológica, y esto no se limita a la energía eólica. La energía distribuida y las microrredes se basan en baterías que son difíciles de desechar. Los parques solares emplean paneles que resultan difíciles o casi imposibles de reciclar.
Para Martin Keller, director del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) de Estados Unidos en las Montañas Rocosas de Colorado, esta contradicción no puede continuar si se desea que la tecnología ecológica cumpla sus promesas. Para abordar estas cuestiones, Keller está rediseñando el prestigioso laboratorio de investigación federal.
"La reutilización de materiales energéticos debe ser parte de su diseño", comenta. Esto significaría un gran paso hacia la economía circular: un mundo donde los residuos se eliminan y los materiales se usan una y otra vez.
Desde su fundación en la década de los 70, el NREL ha liderado el trabajo en la implantación de energía solar, microrredes, perovskitas, biomasa y otras tecnologías ecológicas a nivel mundial. De hecho, fue la investigación del NREL sobre materiales compuestos la que contribuyó a impulsar el crecimiento de los gigantescos álabes de turbinas que ahora se desechan en los campos.
Keller ha ampliado el mandato del NREL más allá del desarrollo de materiales vanguardistas para minimizar también los residuos que generan. Su gran proyecto consiste en inculcar una ética en la que los materiales utilizados en productos, no solo en el sector energético, sino también en bienes de consumo, se recuperan para su uso en la siguiente (y normalmente mejor) iteración.
Tomemos como ejemplo los álabes de turbinas eólicas. Sus materiales compuestos son ligeros y resistentes y permiten captar energía eficientemente. Pero también resultan imposibles de reciclar. Para solucionar este problema, el NREL está investigando materiales alternativos en la actualidad. Una idea prometedora es fabricar álabes a partir de termoplásticos que pueden moldearse con calor y que se endurecen cuando se enfrían. Los álabes termoplásticos podrían crearse in situ, fundirse y reconvertirse al término de su vida útil.
"¿Por qué no usar nuevos materiales que permitan recuperar antiguos álabes eólicos y reciclarlos?" Es la cuestión que Keller plantea.
Nueva vida para el plástico
En el extenso portafolio de investigación de NREL, la reutilización y el reciclaje de plásticos representan una parte importante. "El plástico de una botella es una molécula compleja. ¿Por qué no podemos cortarla en trozos para poder volver a fabricar la misma botella?", comenta Keller.
Gregg Beckham, investigador senior del NREL, está intentando hacer justo eso, centrándose en el reciclaje biológico más que en el mecánico.
Los plásticos de un solo uso fabricados con PET (tereftalato de polietileno) suelen descomponerse en pequeñas escamas y luego se funden para fabricar nuevo PET. Pero ese nuevo material está degradado, por lo que resulta menos útil y menos valioso que el original. Beckham, un galardonado químico, está elaborando procesos para hacer que el plástico reciclado sea tan resistente o incluso más resistente que el original.
Con un equipo de colaboradores internacionales, Beckham ha creado una versión más eficiente y sintética de una enzima que puede descomponer el PET. La enzima original proviene de una bacteria recientemente descubierta en el suelo alrededor de una planta de reciclaje japonesa. Se trata de la primera bacteria conocida que puede degradar el plástico. Pero la enzima, PETase, no puede descomponer el PET con la rapidez suficiente para utilizarla a gran escala. La versión sintética, obtenida de forma inadvertida por el equipo, trabaja con mayor rapidez y eficiencia y el proceso de deconstrucción de la enzima permite producir materiales compuestos incluso más resistentes como el Kevlar, por ejemplo. Hasta el momento, Beckham ha demostrado su viabilidad, pero aún debe probar la utilidad de la enzima a gran escala.
Lograr una economía circular puede requerir mucho tiempo. La combinación de científicos gubernamentales y grandes corporaciones ofrece una forma de acelerar este proceso.
En definitiva, Keller asegura que los próximos cinco a diez años "serán cruciales para observar qué nuevos modelos de negocio surgirán de todo esto". La tecnología de reciclaje está aún en las fases iniciales de su desarrollo y existe un enorme potencial para hacer más. "Estamos viviendo un momento muy emocionante".
