Bacterias que fabrican gasolina y diésel, Carlos Algora y la economía casera fotovoltáica

Muchas plantas, insectos y microorganismos producen de forma natural pequeñas cantidades de alcanos y alquenos (moléculas de cadena larga de carbono e hidrógeno que son los principales componentes de los combustibles fósiles derivados del petróleo como la gasolina y el diésel).  La compañía biotecnológica LS9 Inc., con sede en South San Francisco, California, ha identificado la vía bioquímica que utilizan ciertas cianobacterias para lograrlo y han patentado los dos genes que controlan dicha ruta metabólica. Estos genes codifican los enzimas que convierten ácidos grasos en alcanos y alquenos. Los bioingenieros han expresado estos genes en la bacteria Escherichia coli, que se alimenta de glucosa, y han demostrado que es capaz de segregar pequeñas cantidades de gasóleo (combustible útil para el motor de tu coche sin necesidad de ninguna conversión química posterior). La bacteria E. coli es utilizada como una fábrica a la que se le añade una nueva ruta metabólica que correspondería a un nuevo proceso industrial. Por ahora la eficiencia es muy baja aunque desde la compañía afirman que “el mejor substituo del petróleo es el petróleo.” Ahora le toca el turno a los especialistas en biología sintética que tendrán que desarrollar nuevas vías bioquímicas que controlen y regulen la producción de combustible en E. coli con objeto de mejorar su eficiencia y lograr una producción industrial competitiva (se requerirán varias décadas). Quien sabe si dentro de 100 años, cuando dicen que se acabará el petróleo fósil, no serán granjas de bacterias las que produzcan los combustibles fósiles que alimentarán los motores de nuestros coches. El artículo técnico es Andreas Schirmer, Mathew A. Rude, Xuezhi Li, Emanuela Popova, Stephen B. del Cardayre (LS9 Inc.), “Microbial Biosynthesis of Alkanes,” Science 329: 559-562, 30 July 2010.

Esta tarde mientras trabajaba en otras cuestiones he estado disfrutando de la interesante conferencia de Carlos Algora Valle (director del Grupo de Semiconductores III-V del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid) disponible en vídeo y titulada “Concentración fotovoltáica con células solares de semiconductores III-V,” XIV Ciclo de Conferencias 2009-2010 Humanidades, Ingeniería y Arquitectura (01:25:38). La conferencia realmente merece la pena. Carlos empieza relatando su propia experiencia como usuario, la instalación fotovoltáica que instaló en su propia casa en 2001 que produce energía que le vende a su compañía eléctrica. En 5 años ha logrado retornar la inversión que realizó (unos 45 k€) e incluso ha obtenido beneficios (unos 6 k€, ya libres de impuestos). Según él es una inversión redonda, con beneficios anuales del 7%. Ahora bien, la nueva ley del sector, que ha recortado las subvenciones cambia mucho la situación para los que se quieran incorporar al negocio de la compra-venta de electricidad. Según Carlos, con la nueva ley le hubiera costado 11 años retornar la inversión. Más aún, quitando impuestos, mantenimiento y otras cuestiones técnicas, afirma que el retorno de la inversión con la nueva ley hubiera sido de unos 20 años. La vida media de los paneles fotovoltáicos de unos 25 años, por lo que ya no es interesante, desde el punto de vista económico, invertir en una instalación fotovoltáica casera. Como cambia el asunto por cuestiones estrictamente políticas.

¿Por qué la fotovoltáica sin subvenciones no es rentable? Por la baja eficiencia de las células solares. Eficiencias en laboratorio por el encima del 20% (que incluso llegan al 40%) son una utopía cuando se trata de una instalación de verdad. Hay muchos detalles de diseño que reducen dicha eficiencia hasta valores del 20% en el mejor de los casos y con las tecnologías más caras. La tecnología más barata basada en silicio solo alcanza eficiencias entre el 13-17 % en condiciones óptimas. Mejorar la eficiencia de las células solares es el gran hándicap a superar por la industria fotovoltáica.

Carlos nos presenta este y muchos otros detalles en su interesante conferencia que disfrutarán todos los aficionados a la divulgación científica. Un resumen de los últimos avances en células solares que se han desarrollado en España, toda una potencia mundial, aunque empresas como Isofotón hayan sufrido expedientes de regultación de empleo. Su grupo de investigación ha logrado varios récords mundiales de eficiencia para células solares. No entraré en más detalles. Os recomiendo dicha conferencia (que por cierto tenía poco público por lo que se ve en el vídeo), quizás una de las conferencias más interesantes entre todas las disponibles en Madri+d Mediateca. Aprovecho también para recomendaros su interesante artículo Carlos Algora, Ignacio Rey-Stolle, Beatriz Galiana, Iván García, José Ramón González, Mathieu Baudrit y Victoria Corregidor, “Células solares de semiconductores III-V para la generación de electricidad a costes competitivos,” Revista Española de Fïsica, Enero-Marzo 2006, pp. 32-38. También os recomiendo, a los más vaguetes, la entrevista “Carlos Algora: “El crecimiento que ha experimentado la energía solar en España es espectacular”,” M20, 13 Ene 2009.

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