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Solar Fotoquímica


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jarp

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Creo que hay que dar a conocer y hacer bastante hincapié en un fenómeno importantísimo de aprovechamiento de la energía solar, me refiero a la utilización de la energía solar en procesos químicos para diversos menesteres: FOTOQUIMICA.

Los átomos y moléculas de muchos compuestos son excitados por los fotones provenientes de la luz solar y realizan de esta forma reacciones químicas. Estos procesos ya se estudiaban en el siglo XIX para la fotografía, sobre todo con los haluros de plata (cloruro de plata, bromuro de plata...), los cuales reaccionaban al albsorver la energía proporcionada por la luz.

Actualmente se está experimentando con la aplicación de la luz solar a las aguas residuales para oxidar diversos compuestos y eliminar así su toxicidad. Pero yo creo que la FOTOQUIMICA con energía solar abre un gran abanico de aplicaciones:

- Tratamiento de aguas residuales
- Industria química
- APROVECHAMIENTO ENERGETICO

Pienso que se debería investigar en sintetizar combustibles mediante la energía fotoquímica proveniente del sol. Sería un proceso similar a la fotosíntesis de las plantas, con la ventaja de que no tenemos que usar organismos vivos como se hace en los biocombustibles.

Los "combustibles" sintetizados podrían tener dos usos:

- Motores de combustión
- Pilas de combustible para generar electricidad (y no tiene porque ser hidrógeno)

Si buscais en Internet encontrareis bastante información de la fotoquímica, pero no de su aprovechamiento como vector energético. ¡enlace erróneo! podeis leer algo.

¿Qué opinais?<
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jarp

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Parece que nadie quire participar en este hilo. No lo entiendo, pues la fotoquímica, además de tener muchas salidas, es una de las formas de aprovechamiento solar más eficientes (y quizás barata) que se conocen. Teóricamente se puede convertir gran parte de la energía solar en energía química.

Además de la detoxificación de las aguas residuales, se está investigando la generación del gas de sístesis, el cual sirve de base para sintetizar combustibles.

En ¡enlace erróneo! teneis la planta de Almaría donde se experimenta con fotoquímica solar. Aquí os dejo su foto.


En aquí se describen los procesos más habituales para obtener beneficios de la energía solar fotoquímica.
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marga

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Yo siempre pensé que lo de la fotoquímica podía ser muy interesante. La lástima es que yo soy física y siempre le tuve manía a la química. Y una cosa que nunca he entendido es por qué se empeñan en usar hidrógeno. ¿No sería más sencillo intentar sintetizar hidrocarburos para quemarlos como ahora?
Pero, la verdad es que de esto no entiendo mucho.

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kalevala

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Esto de la fotoquimica me recuerda a una idea que siempre he tenido desde que me hablaron de la bacteriorodopsina Bacteriorodopsina - Wikipedia, la enciclopedia libre

Es una proteina que actua como bomba de protones a traves de una membrana usando solo la luz del sol. Asi quer crea una diferencia de pH entre un lado y el otro de la membrana. Este potencial es la fuente de energia de las bacterias que tienen esta proteina (halobacterias)

Aqui me fallan los conocimientos, pero creo que las baterias son eso precisamente. Dos compartimentos separados por una membrana con un diferencial electroquimico que se cierra a traves de los electrodos por medio de la corriente electrica.

Pues bien, no se si seria posible crear membranas sinteticas (plasticas) con estas proteinas orientadas todas iguales, de forma que se cree un potencial electroquimico al exponerlo al sol.

Existen otras rodopsinas que bombean otros iones por si fuera mas eficiente su uso.

Un saludo ciencia ficcioso
Piensa globalmente pero actua localmente

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jarp

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Aunque esta noticia es un poco antigua, está bien que la ponga aquí:

¡enlace erróneo!
Convertir CO2 en combustible usando energía solar | Maikelnai's blog

Se trata de unos paneles solares que hacen una especie de fotosíntesis artificial, convirtiendo CO2 en CO y O. El CO o monoxido de carbono es el llamado gas de síntesis, el cual es muy apreciado porque es la base para hacer multitud de compuestos químicos, entre los que destacan los COMBUSTIBLES.

Además de esta noticia, hay otros estudios sobre obtener CO mediante energía solar con concentración, pero de momento os dejo esto.

A José Mayo se que le puede interesar por eso de encadenar las industrias, y supongo que también a todos los participantes en el hilo de las algas, pues se trata de algo similar y quizás más rentable (analicemosló para verlo).
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Jose Mayo

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Pués no tengas dudas, Jarp, aqui estoy

:-)

El desenvolvimiento de catalisadores baratos y los sistemas integrados de aprovechamiento de la energia solar (térmica y fotoquímica, por exemplo) podrá traer buenas "sorpresas" al tema de generación elétrica y producción de combustibles.

En Brasil, por ejemplo (y creo que también en Japon y Alemania), se están estudiando reactores de plasma para aprovechamiento de la basura urbana, reduciendola a un flujo de gases combustibles que, por su vez, son aprovechables en una turbina que, por su vez, mueve un generador para producción de energia elétrica que, por su vez, se emplea en el reactor, cierrando el ciclo. Con eso, se puede resolver parte del problema de espacio para la basura urbana (y problemas relacionados) y, además, obtener un excediente bien venido y necesário de energia eletrica, para otros menesteres.

Las mismas altas temperaturas que se obtienen en el reactor, con la electricidad, para estos fines, se podrían obtener empleando concentradores solares (pueden alcanzar temperaturas altísimas) librando más electricidad para esos otros fines y, los gases resultantes, al invés de simplemente "quemarlos" se podrian aprovechar como productos de sintesis para aplicaciones de química industrial. Enfin, el encadenamiento de acciones (y tu lo sabes muy bién, desde la factoria de peces a otras aplicaciones agrícolas), puede resultar en sinergia de procesos y economia de energia.

No creo en la panacea (aún que juré por ella), ni tampoco en que se descubra, de un minutito a otro, la "formula mágica" de sustituición de los fósiles, pero, de poquito en poquito y aprovechandolo todo, puede ser que nuestra dependencia ya no sea tan grande en un futuro a medio plazo ó todavia más próximo (las Universidades están que no paran y puede ser que le dean al "blanco"). Al menos asi lo espero.

Te das cuenta de cuanto más petroleo ya estaríamos quemando si no fueran las "alternativas" esas que tenemos implantadas hoy? También no lo sé, vaya, pero seguro que no se encuadra en la palabra "poco", porque, de verdad, creo que ya és mucho y que tendrá que ser más, mucho más pa' lo que se va a necesitar.

Saludos
"Un fósforo solo no es capaz de quemar un bosque entero, pero puede plantarle fuego." (Jose Mayo)

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jarp

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Nuevos descubrimientos en fotosíntesis artificial. Por un lado los japoneses inventan unas nanopartículas de dióxido de manganeso de muy bajo costo que podrían absorver 300 veces más CO2 que la fotosíntesis natural:

Un nuevo material permite la fotosíntesis artificial de forma económica

Por otro lado, los chinos desarrollan nanotubos de carbono que pueden atrapar fotones de una forma similar a la que se produce en los vegetales fotosintéticos, permitiendo utilizar esta energía proveniente de la luz para convertir el CO2 en carbohidratos. Además de los carbohidratos, el proceso produce hidrógeno y oxigeno:

Fotosíntesis artificial con nanotubos de carbono - Neoteo

Y por último, otros cientificos descubren más acerca del proceso de la fotosíntesis natural:

Nuevos Avances Hacia la Fotosntesis Artificial


Mantengo la esperanza de que este camino va a ser muy fructifero.
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