Más de 120 estudiantes participan en la Semana de la Ciencia de IMDEA Energía
Más de 120 estudiantes de Formación Profesional. Secundaria y Bachillerato han participado en las actividades de IMDEA Energía con motivo de la Semana de la Ciencia y la Innovación 2022.
A lo largo de cuatro días (15,16, 17 y 18 de noviembre) alumnos y docentes se han acercado a las instalaciones del centro para conocer mejor el trabajo de investigación que se realiza y formar parte de los talleres organizados por los investigadores e investigadores.
De esta forma, los días 15 y 16 de septiembre se realizó un taller de biocombustibles en el que los y las asistentes pudieron producir su propio biodiesel a escala de laboratorio a partir de aceite vegetal mediante el proceso de transesterificación y cuantificar la formación del biocombustible sintetizado mediante una técnica analítica, la espectroscopía infrarroja (FTIR).
También disfrutaron de un juego de mesa interactivo para analizar las ventajas e inconvenientes y oportunidades e inconvenientes de la integración de las baterías de los coches eléctricos en la red eléctrica y conocieron las plantas piloto de pirólisis, de microorganismos fotosintéticos, y de dispositivos electroquímicos mediante varias visitas guiadas.
Los días 17 y 18 los alumnos y alumnos fabricaron su propia celda solar usando titania porosa y algunos ingredientes fácilmente encontrados en el día a día, como colorantes y frutas. De esta forma han podido comprender la función de cada material y el mecanismo básico de la celda, además de usar estos conceptos en la comprensión de la fotosíntesis artificial y la importancia del uso de materiales porosos para la aceleración del proceso y su implicación en la aplicabilidad de estas tecnologías.
Asimismo, han puesto a prueba sus conocimientos sobre la crisis energética en un quiz participativo en el que de forma conjunta han analizado por qué son herramientas importantes en la actual crisis energética.
Por último, han formado parte de un taller de energía solar térmica de concentración con diversas explicaciones y demostraciones acerca de la conversión de la energía solar térmica de concentración.
IMDEA Energía modera la Mesa “Nuevos modelos energéticos y optimización de operaciones claves” del SEC2022
Los debates de la la Mesa redonda “Nuevos modelos energéticos y optimización de operaciones claves: Tendencias, Oportunidades e Innovación” que se celebrará en el Auditorio Tecnología del “Smart Energy Congress & Expo (SEC) 2022” el jueves 17 de noviembre de 13:00 a 14:00 h, serán moderados por Félix Marín, Responsable de Desarrollo y Transferencia Tecnológica de IMDEA Energía. En la mesa participarán representantes de empresas que trabajan en sistemas de energía con hidrógeno, los edificios energéticamente flexibles o la digitalización de grandes instalaciones renovables.
El Instituto IMDEA Energía es entidad colaboradora del “Smart Energy Congress & Expo (SEC) 2022” que se celebrará en el Centro de Convenciones Norte de IFEMA, Madrid, los días 16 y 17 de noviembre organizado por la Plataforma enerTIC.
Inscripción gratuita: https://enertic.org/congreso2022/
El investigador de IMDEA Energía Freddy Oropeza obtiene una ayuda Ramón y Cajal
El Dr. Freddy Oropeza, investigador titular Marie Sklodowska-Curie de la Unidad de Procesos Fotoactivados del Instituto IMDEA Energía ha conseguido la prestigiosa ayuda de contrato Ramón y Cajal otorgada por el Gobierno de España. El programa Ramón y Cajal (RyC) del Ministerio de Ciencia e Innovación promueve la incorporación de investigadores de trayectoria científica sobresaliente a centros de I+D en toda España. El contrato Ramón y Cajal incluye una cuantía anual para cofinanciar el salario por cinco años y financiación adicional para gastos de investigación.
Oropeza completará el programa RyC en IMDEA Energía, trabajando en el desarrollo de electrocatalizadores avanzados para la conversión y diversificación de fuentes de energía renovable.
Diez investigadores de IMDEA Energía, entre el 2% de los más influyentes del mundo según la Universidad de Stanford
La Universidad de Stanford ha publicado la lista World’s Top 2% Scientists 2022, un ránking mundial que recoge a los científicos más citados del mundo en diversas disciplinas. Este ranking, considerado uno de los más prestigiosos del mundo, se basa en la información bibliométrica de la base de datos de Scopus (de la editorial Elsevier). Para elaborar las listas finales se evalúan los registros de más de 8 millones de científicos activos en todo el mundo y se tiene en cuenta información relativa al número de citas por publicación (índice h) y la relevancia del investigador en los trabajos publicados (índice hm).
La clasificación recoge en su última actualización un total de diez investigadores de IMDEA Energía de entre más 200.000 científicos de primer nivel, que representan la mayor parte de las disciplinas del Instituto, como procesos termoquímicos, procesos fotoactivados, sistemas eléctricos, biotecnología, materiales avanzados, energía solar de concentración o análisis de sistemas.
El reconocimiento viene a reforzar el prestigio internacional de IMDEA Energía y el valor de las contribuciones de su personal científico.
La lista completa puede consultarse aquí
Participamos en PuzzleX, en el Smart City Expo World Congress, para hablar sobre materiales innovadores
IMDEA Energía desarrolla nuevos materiales para un futuro sostenible. Este es el caso de los polímeros porosos conjugados nanoestructurados, nanoCPP, protegidos por dos patentes, una de ellas europea en trámite. Debido a las notables propiedades de los polímeros porosos conjugados como alta microporosidad y mesoporosidad, captación de luz, alta conductividad y gran estabilidad térmica, química y fotoquímica a las que la nanoestructuración aporta cualidades de procesado de las que no disponen los materiales sintetizados a granel, los nanoCPP se pueden utilizar para una amplia gama de aplicaciones en mercados con grandes expectativas de crecimiento:
- Películas delgadas y recubrimientos, especialmente para electrodos, dispositivos electroquímicos, aplicaciones fotovoltaicas y células solares sensibilizadas por colorante.
- Catalizadores y reacciones químicas: oxidación, portadores de carga, fotocatalizadores,… Pueden aplicarse en nuevos procesos de mejora medioambiental y de producción de combustibles sostenibles.
- Membranas poliméricas.
- Almacenamiento de gases.
- Optoelectrónica.
La tecnología desarrollada combina:
- El proceso para sintetizar diferentes nanoCPP, incluyendo materiales híbridos y semiconductores inorgánicos, con propiedades que combinan alta micro y mesoporosidad, gran estabilidad térmica, química y fotoestabilidad, además de otras propiedades que se pueden personalizar para las diferentes aplicaciones como captación de luz, conductividad, etc.
- El desarrollo de nuevas metodologías sintéticas que mejoran y facilitan el escalado para llegar a la producción industrial y la procesabilidad de materiales nanoestructurados al reducir el tamaño de partícula a un intervalo nanométrico y lograr, al mismo tiempo, controlar el tamaño de partícula para obtener una menor dispersión.
- Los diferentes materiales nanoCPP con aplicaciones particulares según su composición química, estructura y propiedades. Además, los nanoCPP se pueden procesar en fase líquida para aplicarlos en capas finas o utilizando tecnologías plásticas como extrusión, inyección, etc.
Los materiales innovadores desarrollados en IMDEA Energía serán presentados por la investigadora senior Marta Liras en el panel “Sustainable Future” enfocado a los materiales para la sostenibilidad que se celebrará el día 15 de noviembre de 2022 a las 14:40 en Barcelona organizado por Puzzle X, la plataforma global líder de tecnologías frontera para un futuro sostenible, junto con el Smart City Expo World Congress.
IMDEA Energía celebra la Semana de la Ciencia del 15 al 18 de noviembre
El instituto IMDEA Energía participa un año más en la Semana de la Ciencia y la Innovación de Madrid, un evento de divulgación científica y participación ciudadana que tiene como objetivos atraer a nuevos públicos, implicar a nuevos agentes e instituciones en el proceso científico y visibilizar la ciencia.
Los días 15, 16, 17 y 18 de noviembre de 9:30 a 12h, el Instituto recibirá en su sede a estudiantes de Secundaria y Bachillerato que podrán realizar las siguientes actividades:
DÍAS 15 Y 16
Taller de biocombustibles – Producción de biodiesel a escala de laboratorio
Producción de biodiesel a escala de laboratorio. Se trata de una práctica de laboratorio que cuenta con una introducción en la que se aprenderá la importancia del uso de biocombustibles como sustitutivo de los carburantes tradicionales derivados del petróleo, sus ventajas socioeconómicas y medioambientales, los tipos de biocombustibles que existen actualmente y un esbozo la legislación española y europea por la que se rigen. A continuación, se producirá biodiesel a pequeña escala a partir de aceite vegetal mediante el proceso de transesterificación. Por último, se cuantificará la formación del biocombustible sintetizado mediante una técnica analítica, la espectroscopía infrarroja (FTIR).
Taller vehículo eléctrico – Juego de mesa – Ventajas e inconvenientes frente a un coche de gasolina; Oportunidades e inconvenientes de la integración de las baterías de los coches eléctricos en la red eléctrica.
Juego de tablero en el que dos equipos competirán en una carrera muy singular. Uno de los equipos “conducirá” un coche eléctrico y el otro un coche de gasolina. El objetivo del juego es dar a conocer el vehículo eléctrico, sus ventajas y sus inconvenientes dependiendo del tipo de recorrido elegido. Además, se explicarán las oportunidades e inconvenientes de la integración de las baterías de los coches eléctricos en la red eléctrica.
Visita a las plantas piloto de pirólisis, de microorganismos fotosintéticos, y de dispositivos electroquímicos
https://www.energia.imdea.org/sites/default/files/pdf/Infraestructuras/Pyro_HDO_español_14.pdf
https://www.energia.imdea.org/sites/default/files/pdf/Infraestructuras/PMLab_español_14.pdf
https://www.energia.imdea.org/sites/default/files/pdf/Infraestructuras/EDTL_espa%C3%B1ol_14.pdf
Se enseñará la planta de pirólisis, un proceso termoquímico por el cual, controlando sus condiciones, se pueden obtener biocombustibles avanzados de segunda generación alternativos a partir de residuos lignocelulósicos (agrícolas y forestales). También se explicarán las etapas de refino y mejora posterior, tanto de los aceites de pirólisis como de aceites vegetales más tradicionales. Por otro lado, se visitará la planta piloto de microorganismos fotosintéticos con los distintos fotobioreactores de cultivo de microalgas (tubulares y raceways) para la producción de biocombustibles de tercera generación, así como reactores de producción de biogás a partir de corrientes residuales de depuradora usando como sustrato microalgas cultivadas. Por último, en el laboratorio de ensayo de dispositivos electroquímicos, se presentarán los diferentes dispositivos de almacenamiento de energía, principalmente baterías, que pueden destinarse a distintas aplicaciones, desde los dispositivos móviles, la automoción o el almacenamiento vinculado a las energías renovables.
DÍAS 17 Y 18
Taller fabricación de celda solar con colorantes, fotosíntesis artificial y materiales porosos.
Se realizará la fabricación de una celda fotovoltaica del tipo película fina, usando titania porosa y algunos ingredientes fácilmente encontrados en el día a día. Se comprenderá la función de cada material y el mecanismo básico de la celda, además de usar estos conceptos en la comprensión de la fotosíntesis artificial. Se subrayará también la importancia del uso de materiales porosos para la aceleración del proceso y su implicación en la aplicabilidad de éstas tecnologías.
Quiz sobre sistemas energéticos. ¿Cuánto sabes acerca de la crisis energética?
Los participantes tendrán que completar un cuestionario Kahoot sobre sistemas energéticos desde las perspectivas del análisis de ciclo de vida, la simulación de procesos y la planificación energética. Además se analizará de forma conjunta por qué son herramientas importantes en la actual crisis energética.
Taller de energía solar térmica de concentración. Explicación y demostración de diferentes formas de conversión de la energía solar térmica de concentración.
La actividad comienza con una explicación sobre la energía solar térmica de concentración y diferentes formas de conversión (en calor, energía mecánica, energía eléctrica y energía química) mediante apoyo de varios pósters. Cada una de las explicaciones teóricas se complementa con un demostrador práctico para que los participantes puedan verlos en funcionamiento. Para la conversión en calor se mostrará una cocina solar. Para la conversión en electricidad se empleará un generador termoeléctrico (efecto Seebeck) iluminado mediante un foco halógeno. Para la conversión en energía mecánica se empleará un motor Stirling y un espejo que refleje la luz del foco. Para la conversión en energía química se explicará el concepto del proyecto Sun-To-Liquid para la producción de queroseno de aviación.
Inscríbete aquí (a partir del 24 de octubre)
DESCARGAR CARTEL DE ACTIVIDADES
Más información:
lorena.esquinas@imdea.org
91 737 11 29
IMDEA Energía, premiada en SolarPACES 2022 por el desarrollo de una tecnología de combustible sostenible para aviación
En la jornada de clausura de la Conferencia SolarPACES 2022, el presidente de SolarPACES, Gilles Flamant, entregó el premio al Dr. Christoph Falter, ahora en Synhelion, en nombre de Bauhaus-Luftfahrt, al Dr. Johannes Grobbel, en nombre de DLR, al Dr. Alon Lidor, en nombre de ETH Zurich, y al Dr. Charles-Alexis Asselineau, en nombre de IMDEA Energía, por el proyecto Sun-to-Liquid; el desarrollo de una tecnología de combustible para aviones impulsada por energía solar para la industria de la aviación.
Se trata de un nuevo galardón para este proyecto, que el pasado año fue reconocido con el ‘Energy Globe World Award 2021’, uno de los galardones medioambientales más reconocidos del mundo que organiza la fundación independiente Energy Globe de Austria, y con el ‘National Energy Globe Award Spain 2021’, en reconocimiento al proyecto medioambiental más destacable en España.
Junto a IMDEA Energía, en el consorcio SUN-to-LIQUID se encuentran otros centros de investigación y empresas de producción termoquímica de combustibles solares, como Bauhaus Luftfahrt e.V., ETH Zúrich, DLR, Abengoa, ARTTIC y HyGear.
Convirtiendo los biorresiduos urbanos en combustibles mediante la pirólisis catalítica
Gracias a la ciencia y desarrollo de la tecnología la mayoría de las sociedades actuales han alcanzado unos estándares de confort y salud que bien hubieran podido parecer de ciencia ficción para nuestros antepasados no muy lejanos. Pero este nivel de vida, sustentado por un sistema de economía lineal, y basado en la obtención de un beneficio rápido mediante la producción de bienes de “usar y tirar”, ya no es sostenible. El impacto que dicho modelo ha tenido deteriorando el medio ambiente, y poniendo el riesgo crítico la disponibilidad de algunos recursos, ha puesto en evidencia la necesidad de llevar a cabo acciones para amortiguar, o en la medida de lo posible, revertir la situación.
La economía circular propone un nuevo modelo productivo, donde la máxima sea la sostenibilidad para asegurar la preservación del medio y de los recursos a las generaciones futuras. Para ello se busca la mejora o el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan aumentar su eficiencia, así como el uso de energías respetuosas con el planeta.
Una de las acciones más innovadoras es la de convertir los residuos en materias primas que puedan reintroducirse en los ciclos productivos el máximo tiempo posible y minimizar así su gestión final como desecho. En este contexto, la Unidad de Procesos Termoquímicos de IMDEA Energía trabaja en el desarrollo de catalizadores y procesos adaptados para la valorización de residuos sólidos orgánicos, convirtiéndolos en combustibles líquidos o productos químicos de interés comercial.
En particular, apuesta por la tecnología de pirólisis catalítica, donde los residuos son descompuestos por efecto de la temperatura, en ausencia de oxígeno, y con la asistencia de un catalizador. Como resultado de la pirólisis se obtiene habitualmente tres tipos de productos: un gas, constituido mayormente por CO2, CO e hidrocarburos volátiles; un sólido carbonoso con diferentes usos potenciales; y un líquido orgánico, fuente de hidrocarburos combustibles y/o de compuestos químicos comerciales. La proporción y propiedades de los productos de pirólisis dependen de diversos factores que han de ser explorados y optimizados, destacando, el tipo de residuo, las condiciones de operación y el tipo de catalizador empleado.
Entre los residuos evaluados por la Unidad de Procesos Termoquímicos, se encuentran los restos alimenticios y de poda de jardines, habituales en los biorresiduos urbanos. Éstos han sido seleccionados porque la gestión de biorresiduos urbanos es una de las grandes preocupaciones ambientales en la actualidad. Por ejemplo, en la Unión Europea representan la fracción individual más grande entre los desechos sólidos municipales (34% en promedio del flujo total de residuos) con una tasa de generación de aproximadamente 88 toneladas cada año. Mediante ensayos de coprocesado conjunto de ambos tipos de residuos, y utilizando un catalizador zeolítico bajo condiciones de reacción optimizadas, el equipo de investigación ha logrado mejorar de manera significativa el rendimiento a productos de gran interés comercial, como son los compuestos monoaromáticos (tolueno, xileno y alquilbencenos).
Más información: https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.107738
[/tatsu_text]Las patentes y tecnologías de IMDEA Energía estarán presentes en la primera edición de Patents for innovation (P4i)
Las patentes y tecnologías más relevantes fruto del trabajo de investigación de IMDEA Energía se presentarán en Patents for innovation, P4i, evento que se celebrará en La Nave, Madrid, los días 26 y 27 de octubre de 2022. Las patentes y tecnologías que se exhibirán pueden consultarse aquí, las más relevantes son las siguientes:
- Baterías de flujo avanzadas (patentes P201630327 Bateria redox con electrolitos inmiscibles y PCT/EP2021/059865 Bateria redox con electrolitos inmiscibles y flujo a través de los electrodos). Una batería de flujo es un tipo de batería que se recarga mediante dos disoluciones contenidas dentro del sistema y separadas por una membrana. El intercambio de iones a través de la membrana proporciona el flujo de corriente eléctrica, mientras los dos líquidos circulan en sus respectivos espacios. Sus pricipales ventajas son una longevidad muy superior a la mayoría de las pilas recargables convencionales y la separación de los electrolitos. Proponemos una batería de flujo redox basada en, al menos, un electrodo de flujo continuo y electrolitos inmiscibles (es decir, electrolitos líquidos insolubles entre sí, que cuando se ponen en contacto forman dos fases). La batería tiene las siguientes ventajas:
- Costo operativo y de fabricación reducido en comparación con otras baterías redox.
- Aumento de la densidad de energía.
- Mayor robustez y durabilidad.
- Capaz de trabajar en estado dinámico a caudales elevados.
- Reducción de los sobrepotenciales.
- Polímeros porosos conjugados nanoestructurados NanoCPP (patentes P201730445 Polímeros conjugados porosos, materiales que los comprenden, método de preparación y uso de los mismos y EP22382566.2 Método para preparar polímeros porosos conjugados y usos de los mismos). Tanto los polímeros porosos conjugados, CPP, como los nanoestructurados, nanoCPP, se pueden utilizar para una amplia gama de aplicaciones, incluido el almacenamiento de gases, la catálisis y la optoelectrónica, debido a sus notables propiedades como alta microporosidad y mesoporosidad, captación de luz, alta conductividad y gran estabilidad térmica, química y fotoquímica. Los nanoCPP muestran propiedades de procesado de las que no disponen los CPP sintetizados a granel. La tecnología combina:
- El proceso para sintetizar diferentes Polímeros Porosos Conjugados nanoestructurados, nanoCPPs, con propiedades que combinan alta micro y mesoporosidad, gran estabilidad térmica, química y fotoestabilidad, además de otras propiedades que se pueden personalizar como captación de luz, conductividad, etc.
- Los diferentes materiales nanoCPPs con aplicaciones particulares según su composición química, estructura y propiedades. Además, los nanoCPP se pueden procesar en fase líquida aplicándolos en capas finas o utilizando tecnologías plásticas como extrusión, inyección, etc.
- Nuevos materiales para eliminar contaminantes emergentes y para electrolizadores y pilas de combustible (patente P201931095 Redes metal-orgánicas a base de pireno-fosfonato). Proponemos un material patentado del tipo red metal-orgánica, MOF, muy estable, reciclable y que tiene una toxicidad potencial nula o baja basado en el ligando pireno-fosfonato. La patente también protege el procedimiento para su síntesis. El material es útil para:
- Eliminar contaminantes emergentes del agua. Los contaminantes pueden eliminarse mediante adsorción selectiva, fotodegradación o ambas en flujo continuo o discontinuo. Como adsorbentes sus ventajas frente a carbon activado o sílice son: mayor porosidad, estabilidad comparable, centros activos para captar y degradar los contaminantes (algunos funcionan como catalizadores) y fácil modificación para conseguir las propiedades deseadas.
- Conductor protónico para membrana de electrolizadores y pilas de combustible.
- Baterías reciclables (patente PCT/EP2021/073842 Batería de electrodos reciclables). Proponemos aplicar un concepto de batería ensamblada con electrodos inyectables semisólidos para facilitar el reciclaje de materiales activos y reutilizar las partes inactivas de la batería. En la batería inyectable los electrodos no están fijos en un colector de corriente sino que se inyectan como un material semisólido que posibilita la recuperación directa de materiales activos mediante su expulsión de la celda. Permite reutilizar todos los componentes pasivos (colectores de corriente, separadores, carcasas,…) y la sustitución de los materiales de los electrodos. En el reciclado se evita la trituración y se simplifican las siguientes etapas de reciclaje de las baterías. Ventajas:
- Contribuir al reciclado de las baterías, a la recuperación de materiales y a la economía circular.
- Aumento del volumen de metales recuperados y de la rentabilidad económica.
- Cumplimiento con nuevas reglamentaciones.
- Simplificación de los procesos de reciclado y disminución de su coste.
- GreenH2armony – Indicadores armonizados del ciclo de vida del hidrógeno (Propiedad Intelectual Nº solicitud: M-000336/2019 Programa de ordenador “GreenH2armony” y Marca Nacional nº 40005690). El objetivo de este programa es proporcionar una base de datos sólida de indicadores del ciclo de vida para una amplia gama de opciones de uso de hidrógeno como combustible a fin de ser utilizado en estudios comparativos concluyentes de ACV. La herramienta, partiendo de los valores de huella de carbono, huella energética y acidificación proporcionados por el usuario y solicitando información directa sobre el estudio original, calcula los correspondientes indicadores de ciclo de vida armonizados del hidrógeno. Además, genera automáticamente un informe que incluye no solo los resultados armonizados, sino también su clasificación dentro de la biblioteca actual de indicadores ambientales armonizados (que incluye una gran cantidad de opciones de hidrógeno). Es un proceso guiado que permite un cálculo muy rápido de indicadores ambientales de hidrógeno.
El Instituto estará presente en el pabellón de la Comunidad de Madrid, donde exhibirá también un prototipo de batería reciclable y participará en la rueda de negocios.
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