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Minerales críticos: el reto menos conocido de la transición energética

Detrás de cada coche eléctrico, panel solar o aerogenerador se esconde una creciente dependencia de minerales críticos, cuya extracción plantea desafíos económicos, geopolíticos, sociales y ambientales. 


La transición hacia un modelo energético más limpio está impulsando una carrera por los minerales críticos. Los vehículos eléctricos, las energías renovables o el almacenamiento energético dependen de materiales como el litio, el cobalto, el níquel o las tierras raras. Según la Agencia Internacional de la Energía, la demanda de estos minerales podría cuadruplicarse de aquí a 2040 –solo en 2024, la de litio creció cerca de un 30%–.

Alta demanda y pocos países productores 

Este crecimiento responde a una electrificación acelerada: cada coche eléctrico requiere hasta seis veces más minerales que uno convencional. La creciente demanda está tensionando la oferta global, dominada por un reducido número de países. El litio, un metal ligero y reactivo esencial por su capacidad para almacenar energía, es clave para las baterías recargables y se concentra principalmente en Australia, Chile y Argentina, donde abundan los salares ricos en este metal. El cobalto, valorado por su resistencia al calor y por su capacidad para mejorar la estabilidad y durabilidad de las baterías, se extrae en más de un 70% en la República Democrática del Congo. 

Según la Agencia Internacional de la Energía, la demanda de estos minerales podría cuadruplicarse de aquí a 2040

Asimismo, Indonesia es el principal productor de níquel, un metal utilizado para aumentar la densidad energética de las baterías y también presente en infraestructuras eléctricas por su resistencia a la corrosión. A ello se suman las tierras raras –un grupo de 17 elementos químicos con propiedades magnéticas, luminiscentes y electroquímicas– fundamentales para la fabricación de imanes permanentes en aerogeneradores y vehículos eléctricos, cuya producción está dominada por China, con cerca del 85% del total global. Esta alta concentración geográfica plantea riesgos geopolíticos y de suministro, especialmente para Europa, muy dependiente de las importaciones.

Ante este panorama, España aflora como un actor con potencial. El país cuenta con recursos de litio en Extremadura y Galicia, cobre en Andalucía, wolframio en el noroeste –Galicia, Salamanca, Zamora y Asturias– y posibles reservas de tierras raras en Castilla-La Mancha. Además, la Unión Europea ha identificado varios proyectos estratégicos en territorio español dentro de su plan para asegurar el suministro de materias primas críticas. Pero esta posibilidad choca con importantes barreras normativas y sociales. 

Barreras ambientales, sociales y regulatorias 

La legislación ambiental española y europea exige evaluaciones de impacto rigurosas, lo que alarga los plazos de los proyectos mineros. A ello se suma la oposición de comunidades locales preocupadas por los efectos en el territorio. Este equilibrio entre protección ambiental y autonomía estratégica es uno de los grandes desafíos de la transición. 

La legislación ambiental española y europea exige evaluaciones de impacto rigurosas, lo que alarga los plazos de los proyectos mineros

La extracción de estos minerales no está exenta de impactos. La minería puede provocar contaminación de aguas, degradación del suelo y un elevado consumo de recursos, especialmente en el caso del litio. Además, en algunos países productores persisten problemas sociales como condiciones laborales precarias o conflictos con comunidades locales. 

Para poder abordar estos retos, la Unión Europea ha puesto en marcha la Ley de Materias Primas Críticas, que fija objetivos como extraer el 10% de estos minerales en Europa, procesar el 40% y cubrir el 25% de la demanda a través del reciclaje antes de 2030. Esta apuesta pasa por combinar seguridad de suministro con estándares ambientales elevados. 

La transición energética es imprescindible, aunque implica contradicciones. Más allá de cambiar las fuentes de energía, la clave será gestionar de manera responsable los recursos que la hacen posible.

El patrimonio cultural y ambiental, y la necesidad de protegerlos por igual

El avance hacia la sostenibilidad ambiental y la transición energética debe ser necesariamente compatible con la protección y conservación del patrimonio ambiental y cultural como un legado histórico común a preservar. Las actuaciones llevadas a cabo y analizadas en las Jornadas de Patrimonio Arqueológico y Transición Energética, coorganizadas por el Museo Arqueológico Nacional y Red Eléctrica, han demostrado que fomentar la protección y difusión del patrimonio arqueológico aporta un gran impacto neto positivo en el entorno.


El patrimonio cultural y el natural comparten un valor irreemplazable. El primero se relaciona con bienes materiales como monumentos u obras de arte, y el segundo, con ecosistemas y biodiversidad. Pero ambos enfrentan amenazas comunes como el cambio climático, el turismo masivo e irresponsable, la contaminación y los cambios en los usos del suelo y el territorio.

Por ello, tejer alianzas para fomentar la conservación, investigación y difusión del patrimonio tanto natural como arqueológico adquiere cada vez una mayor importancia a la hora de demostrar un compromiso real con la sostenibilidad desde las empresas y las instituciones públicas. El objetivo es garantizar que el desarrollo de infraestructuras necesarias para avanzar en la transición ecológica, como las energéticas, es totalmente compatible con la conservación del patrimonio natural y cultural.

Este es uno de los motivos por los que, en la planificación de proyectos, se estudian todos los aspectos culturales y patrimoniales en las evaluaciones de impacto ambiental, de manera que permita garantizar que no se dañen sitios históricos y que no afecten negativamente al entorno natural.

Tejer alianzas para conservar, investigar y difundir el patrimonio arqueológico refuerza el compromiso con la sostenibilidad

La protección del patrimonio cultural es un aspecto fundamental en el diseño y construcción de instalaciones de Red Eléctrica, que aplica su metodología en la gestión y protección del tesoro común que es el patrimonio arqueológico. Así, antes de iniciar cualquier movimiento de tierras, la compañía hace una prospección arqueológica del terreno y diseña sus infraestructuras de manera que el trazado se integre de manera respetuosa en el entorno, minimizando cualquier posible impacto. Un ejemplo de buenas prácticas para la conservación del patrimonio tanto cultural como ambiental en este sentido es Redeia que, a través de su filial  Red Eléctrica,  y en el marco de su actividad en la operación del sistema eléctrico, ha desplegado más de 300 actuaciones patrimoniales a lo largo de todo el territorio nacional y ha descubierto más de 40 yacimientos relevantes pertenecientes a diferentes épocas históricas en los últimos años.

Este asunto se ha puesto sobre la mesa en las primeras Jornadas de Patrimonio Arqueológico y Transición Energética organizadas por la filial de Redeia y el Ministerio de Cultura. En el marco incomparable del Museo Arqueológico Nacional, más de 25 ponentes y más de 200 participantes procedentes de diversos sectores han abordado alianzas que permitan proteger con las máximas garantías el patrimonio cultural y, al mismo tiempo, facilitar las infraestructuras que permitan impulsar la transición ecológica.

La directora general de Patrimonio Cultural y Bellas Artes del Ministerio de Cultura, Ángeles Albert; la directora del MAN, Isabel Izquierdo, y la presidenta de Redeia, Beatriz Corredor, acompañadas por representantes de Redeia en el Museo Arqueológico Nacional.

Avanzar hacia la mejora de la calidad de vida y hacia la transición energética no es incompatible con cuidar y proteger los entornos que nos rodean, ya sea en su faceta puramente natural o en la creada por la mano del hombre. Por otro lado, también existen beneficios a la hora de generar impacto positivo en el territorio y en la sociedad, beneficios que son posibles de la mano de la integración y preservación del patrimonio cultural y ambiental a través del desarrollo e integración de infraestructuras. Por ejemplo, Redeia ha recuperado y musealizado en Fuerteventura, para disfrute y aprendizaje del conjunto de la sociedad, un conjunto de casamatas, las únicas baterías de defensa aérea que existen de la Segunda Guerra Mundial en España contra Alemania. Acciones como esta permiten no sólo conservar y proteger el patrimonio y el legado histórico, sino que también se convierten en un recurso cultural y pueden contribuir positivamente a la economía local del lugar.

Además, Redeia hace posible  iniciativas de conservación, restauración y musealización de yacimientos o bienes culturales. Así, durante la celebración de las jornadas, su presidenta, Beatriz Corredor, destacó el compromiso de la compañía con «la protección y conservación del patrimonio arqueológico, etnográfico y cultural como un aspecto fundamental» en el desarrollo de sus infraestructuras eléctricas, un factor que aporta un gran impacto neto positivo en el entorno, según el último informe de Sostenibilidad.

Red Eléctrica ha desplegado en los últimos años más de 300 actuaciones patrimoniales en el territorio nacional

Para muestra, un botón. Entre los hallazgos más destacados, Redeia ha destacado las  huellas de dinosaurios descubiertas en la provincia de Soria, restos de la ciudad romana de Isturgi, en Jaén, y evidencias de, al menos, cinco yacimientos de diferentes épocas, desde la romana hasta la Segunda Guerra Mundial. Estos vestigios se detectaron gracias al cuidado en las prospecciones que lleva a cabo Redeia, que cuenta con arqueólogos que se encargan de detectar, documentar y salvaguardar este patrimonio para el futuro.

Está claro que estas actuaciones, hallazgos e inversiones permiten no solo cuidar y transmitir a las generaciones venideras un legado de un valor incalculable, sino también avanzar de la mano en la protección patrimonial y en la sostenibilidad ambiental, así como encarar los retos a los que se enfrenta el proceso de transición energética, convirtiéndose el fomento de la promoción del patrimonio cultural en un agente de lucha contra el cambio climático.

Durante estas primeras  Jornadas de Patrimonio Arqueológico y Transición Energética ha quedado demostrado que es posible proteger el medioambiente y avanzar en la transición energética sin renunciar al magnífico legado histórico y cultural español.

«La arqueología puede aportar muchísimo en la transición energética»

Patrimonio cultural, sostenibilidad, innovación tecnológica, medio ambiente, educación, territorio, responsabilidad social. Con Isabel Izquierdo –arqueóloga, investigadora, experta en cultura ibérica y museología– los temas se entremezclan hasta casi confundirse. Pero como en una buena receta, el resultado es más interesante que cualquier ingrediente por separado. 


El Museo Arqueológico Nacional y Red Eléctrica celebrararon a finales de abril por primera vez y de manera conjunta las Jornadas Patrimonio Arqueológico y Transición Energética. ¿Cuál era el principal objetivo de organizar este encuentro?

Como casa común que somos de la arqueología, el objetivo era generar un espacio para que los distintos agentes implicados en la transición energética y en su relación con la arqueología pudieran conversar y conectar. Incorporar la arqueología a este diálogo en torno a sostenibilidad y energías renovables, conectar a los distintos interlocutores, escuchar algunos casos de éxito interesantes y ofrecer una panorámica de los distintos temas que conciernen a esa relación entre el patrimonio arqueológico y la transición energética. 

¿Cuáles han sido las principales enseñanzas y conclusiones derivadas de estas jornadas?

La verdad es que han sido muchísimas las conclusiones, pero yo creo que la principal es la necesidad de incorporar la arqueología a ese diálogo. También han surgido ideas muy interesantes en el terreno de la formación y de la documentación y los datos. Por ejemplo, sobre cómo se tiene que acomodar el programa universitario a las nuevas necesidades de la arqueología de campo o la necesidad de tener bases de datos cada vez más completas y accesibles. Asimismo se ha destacado la importancia de concienciación social y educación en torno al patrimonio arqueológico, que es un recurso finito que debemos cuidar entre todos.

«Las sociedades preindustriales vivían de una manera sostenible, explotaban el medio ambiente, pero de una manera más equilibrada y armónica»

Y, finalmente, se ha hablado de innovación y arqueología, y de las distintas herramientas que han surgido en la increíble revolución tecnológica que hemos vivido en las últimas décadas. Estoy muy satisfecha porque todos los objetivos que nos habíamos marcado se han cumplido con creces. Tanto es así que ya nos hemos emplazado con Red Eléctrica a hacer una próxima  edición.

Aunque puedan parecer cuestiones independientes, ya que una se relaciona con el pasado y otra con el futuro, ¿qué conexión existe entre ellas?

La arqueología está absolutamente conectada con el presente y con el futuro, y puede aportar muchísimo en esa transición energética. En primer lugar, tiene una visión totalmente diacrónica, es decir, tiene una visión de la historia profunda y un valor de la memoria. Desde la arqueología se estudian temas muy diversos, que van desde los orígenes de los tiempos hasta nuestros días, y aporta una información increíble precisamente sobre cómo el medio ambiente ha ido evolucionando.

«El respeto a la naturaleza era muy importante para la cultura griega, y para la cultura antigua en general»

Luego, la arqueología tiene un concepto del patrimonio y del paisaje cultural muy moderno, que también incorpora visiones críticas: sociales, patrimoniales, participativas, contemporáneas… La arqueología comprende una enorme variedad de temas, está integrada en muchísimos debates y reflexiones sobre la actualidad y es muy pertinente en ese diálogo.

¿Qué lecciones podemos extraer de las sociedades del pasado para afrontar la actual transición energética?

No sé si hay alguna que podamos tomar como referente. Yo creo que la arqueología nos muestra cómo las sociedades del pasado son sociedades resilientes. Es decir, son culturas que se van adaptando a los tiempos, a los contextos, a los territorios, a la evolución de la vida económica, política, social... Y, sobre todo, yo creo que hay un hito muy importante que es la Revolución Industrial, porque transforma muchísimas cosas de la vida cotidiana y de las organizaciones sociopolíticas y económicas. Las sociedades preindustriales lo que hacen es trabajar o vivir de una manera sostenible, es decir, en armonía con el medio ambiente. Es lo que llamamos ahora kilómetro cero, productos de cercanía, redes controladas… Explotaban el medio ambiente, evidentemente, pero de una manera más equilibrada y más armónica. 

¿Hay alguna civilización que podamos decir que era más sostenible, o más eficiente, desde el punto de vista energético?

Nosotros ahora hemos tenido en el Museo Arqueológico Nacional una exposición temporal que se llamaba «Entre caos y cosmos», y lo que exploraba era el lugar central que la naturaleza ocupaba para los antiguos griegos. Hablamos de animales, de plantas, de bosques, de montañas, de ríos, y de ese respeto y ese equilibrio. Porque de la naturaleza dependía el sustento, los dones divinos, los dones humanos. Ese respeto es un tema muy importante para la cultura griega, para la cultura antigua en general. Y ahora mismo ese mensaje es un discurso muy pertinente ante las tragedias que están sucediendo fruto del cambio climático, que es un desequilibrio con el medio.

¿De qué manera pueden educar los museos como el MAN sobre sostenibilidad y transición energética?

Yo creo que los museos pueden educar en muchos sentidos, porque son instituciones referenciales. Lo que hacemos es contar historias. En las actividades didácticas, en los talleres, en las visitas, se pueden lanzar muchos conceptos que tienen que ver con el presente. Nosotros contamos todas estas historias de resiliencia y de adaptación al medio que se han dado a lo largo del tiempo. Y hay actividades específicas que ahondan en temas como, por ejemplo, el reciclaje, la alimentación a partir de alimentos kilómetro cero en las sociedades preindustriales, o la adaptación y el equilibrio con el medio ambiente.  

¿Puede un museo ser un ejemplo de buenas prácticas energéticas para la ciudadanía?

Por supuesto. Nosotros tenemos un edificio muy grande, de casi 30.000 metros cuadrados construidos. El año pasado, sustituimos toda la climatización por un sistema más eficiente que contribuye a la descarbonización, por el que además nos han premiado. Por otra parte, estamos transformando toda la iluminación a LEDs y tenemos un sistema de climatización domótico que también insiste en la eficiencia energética. 

Además, todas estas ideas en torno a la sostenibilidad se deslizan y se incorporan en todo el programa educativo, didáctico y de accesibilidad del museo. Aquí, con nuestros medios, intentamos contribuir en la medida de nuestras posibilidades. Es un acto de responsabilidad. 

¿Por qué es importante la labor que lleva a cabo Red Eléctrica, la filial de Redeia encargada de la operación y el transporte del sistema eléctrico, de considerar el patrimonio cultural a la hora de planificar e instalar infraestructuras energéticas?

Hemos encontrado un punto de confluencia con Red Eléctrica. Nosotros trabajamos en distintos territorios en materia de arqueología y ellos nos ayudan a aportar recursos e innovación. Compartimos los valores del rigor, la excelencia científica, la ética, y la preocupación y cariño por el patrimonio arqueológico.

¿Qué beneficios puede aportar una alianza público-privada entre el sector cultural y el sector energético a la conservación del patrimonio?

Yo creo que nuestro país tiene una potencia arqueológica de tal calibre, como todos los países que nos rodean en el Mediterráneo, que es imprescindible la colaboración público-privada. Esta puede ser beneficiosa a la hora de aportar conocimiento, innovación, facilitar también la transición hacia energías renovables a algunas instituciones y en recursos económicos. Puede haber una aportación y un enriquecimiento mutuo muy significativo.

¿Cómo puede la sal ser el futuro de la transición energética?

Teléfonos móviles, relojes inteligentes y vehículos eléctricos tienen algo en común: funcionan con baterías de litio, un mineral que, desde los años 70, ha revolucionado el almacenamiento de energía. Pero ¿de dónde sale este material y qué puede significar para el avance hacia un futuro más sostenible? 


El litio, un metal alcalino, es uno de los elementos primarios que definen la materia y, por tanto, el universo. En la tabla periódica, se llama Li, y es vecino del Hidrógeno (H), el Sodio (Na) y el Berilio (Be). Aunque en la naturaleza, donde nunca está solo, se le suele encontrar en comunión con otros componentes, ya sea en forma de minerales dentro de rocas, como la espodumena, o de sales que se encuentran en el agua, como el cloruro de litio. Esto último es, precisamente, lo que ha permitido su explotación a gran escala en la industria energética. 

Salmueras y salares frente a la minería de roca

Las sales de litio se encuentran en los depósitos de agua salada subterránea (salmueras) de los salares, lagos ubicados en zonas áridas en los que el agua se evapora dando lugar a desiertos. El litio presente en las salmueras representa más del 60% del suministro global, con tres yacimientos en América Latina que destacan sobre todos los demás: los salares de Atacama (Chile), del Hombre Muerto (Argentina) y de Uyuni (Bolivia), también conocidos como el Triángulo del Litio. 

El litio es un metal que flota en el agua y se puede cortar con un cuchillo, pero eso no reduce su capacidad para almacenar energía

La extracción de litio de salares se presentó como una alternativa a la minería de roca a mediados del siglo pasado y, aunque no está exenta de desafíos (como el consumo intensivo de agua y su impacto en los ecosistemas y las comunidades locales), sí que supuso ciertas ventajas, como una simplificación de las técnicas de obtención, el abaratamiento de los costes y un menor impacto energético. 

La salmuera se bombea desde el subsuelo a grandes tanques de evaporación, en los que el sol y el viento eliminan el agua y dejan expuestas las sales y minerales que la componían. El siguiente paso es aislar las sales de litio y someterlas a una serie de procesos químicos que preparan al elemento para su uso en las baterías. 

Un metal que flota en el agua

El litio destaca por su maleabilidad y su ligereza. Es un metal, pero flota en el agua y se puede cortar con un cuchillo. Sin embargo, eso no reduce en absoluto su capacidad para almacenar energía, más bien al contrario: el litio es capaz de guardar grandes cantidades de energía en muy poco espacio. O lo que es lo mismo, tiene una alta densidad energética. 

La extracción de litio de salares se presenta como una alternativa más barata y con menor impacto energético que la minería de roca tradicional

Además, el uso de este metal en baterías ha permitido introducir mejoras en su eficiencia y durabilidad. En comparación con otros sistemas de almacenamiento clásicos, como los de plomo-ácido, las baterías de litio pierden menos energía en forma de calor, se cargan mucho más rápido y pueden soportar más ciclos de carga y descarga antes de degradarse. Tampoco tienen efecto memoria, como las de níquel-cadmio, que pierden capacidad si no se descargan completamente.

El litio ha abierto, así, un nuevo abanico de posibilidades para el desarrollo de dispositivos portátiles (móviles, ordenadores, relojes inteligentes…) y vehículos eléctricos, pero también para el avance en el almacenamiento y aprovechamiento de las energías renovables y en los nuevos modelos de producción y consumo, como las smart grids y las microgrids

¿Qué energías nos regala el mar?

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El mar es una fuente de energía ilimitada que actualmente no se está explotando en su totalidad. Sin embargo, desde hace años se está investigando y desarrollando la tecnología necesaria para convertirlo en un recurso rentable desde el punto de vista técnico y económico. Descubrimos los tipos de energía que nos pueden ofrecer los océanos. 

 

Así será la nueva geopolítica de la energía

Los países nórdicos se están posicionando en cabeza de las energías renovables, mientras que los tradicionales gigantes del petróleo y el gas intentan recolocarse.


El tablero energético global está en plena transformación. Países que hace una década no figuraban en el radar de los grandes exportadores de energía están emergiendo como potenciales líderes de la era de las renovables. Mientras tanto, los gigantes tradicionales del petróleo y el gas se tambalean ante un futuro incierto.

Según el último Índice de Transición Energética del Foro Económico Mundial, países del norte de Europa como Suecia, Dinamarca y Noruega lideran la carrera hacia un futuro energético sostenible, alcanzando más del 70% en la clasificación del organismo, que utiliza baremos como la equidad, la seguridad y la sostenibilidad. Los países nórdicos, tradicionalmente importadores de energía, están aprovechando su potencial eólico y su capacidad de innovación para posicionarse como futuros exportadores de energía limpia. 

 

Dinamarca, por ejemplo, ha anunciado planes para construir una «isla energética» artificial en el Mar del Norte que podría suministrar electricidad a 10 millones de hogares europeos. Asimismo, países con economías emergentes como Marruecos también están apostando por las renovables. El gigantesco complejo solar de Noor Ouarzazate, visible desde el espacio, es un ejemplo de cómo un país tradicionalmente dependiente de las importaciones energéticas puede reinventarse.

El cambio de paradigma también está afectando a los líderes tradicionales. Arabia Saudí, consciente de que su reinado petrolero tiene fecha de caducidad, ha lanzado el enorme proyecto de Neom, una ciudad futurista alimentada 100% por energías renovables. 

Rusia, por su parte, se encuentra en una encrucijada desde que la invasión de Ucrania aceleró los planes de Europa para reducir su dependencia del gas ruso, tras décadas como principal exportador. Según datos del Consejo Europeo, las exportaciones de gas ruso a la UE cayeron un 48% en 2021 y cerca del 8% en 2023, representando actualmente menos del 15% del total de importaciones de este combustible en la UE. 

 

 

Y, en este nuevo escenario, han surgido diversas alianzas. Por ejemplo, Australia y Japón han firmado un acuerdo para desarrollar una cadena de suministro de hidrógeno verde. 

Por su parte, China va en cabeza, dominando actualmente la producción de paneles solares y baterías, lo que le otorga una ventaja estratégica.


El gigante asiático sigue siendo el líder indiscutible en potencia eólica instalada, donde triplica a la de Estados Unidos, y multiplica por siete en el caso de la fotovoltaica, según datos de la World Wind Energy Association y la Agencia Internacional de la Energía, respectivamente.


El mapa energético del futuro aún está por dibujarse, pero una cosa está clara: los vientos del cambio soplan con fuerza. Los países que sepan adaptarse a esta nueva realidad serán los que lideren la economía del siglo XXI. El resto, como las reservas de petróleo, corren el riesgo de quedar sepultados en el pasado.

¿Cómo generar energía desde casa?

Desde tejas y ventanas solares hasta microgeneradores en grifos y tuberías o sistemas que producen energía a partir de residuos orgánicos y plásticos: estos son los inventos que van a revolucionar el autoconsumo energético en nuestros hogares. 


En España ya hay 410.000 tejados solares residenciales. Según la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA), solo en 2023 se pusieron en marcha 111.795 nuevas instalaciones fotovoltaicas en las cubiertas de viviendas particulares, muy lejos de las 424 de 2016. 

Los avances en la eficiencia de estos sistemas y la reducción de su coste han hecho que esta opción esté al alcance y en la mente de cada vez más personas. Pero ¿y si no fuera la única forma de generar energía desde casa? 

Científicos y empresas de todo el mundo buscan, de manera incansable, alternativas que permitan aprovechar el potencial del sol, el viento, el agua o incluso los residuos domésticos para impulsar el autoconsumo y la sostenibilidad de nuestros hogares. 

Soluciones como las tejas solares y las ventanas fotovoltaicas permiten apostar por la sostenibilidad sin renunciar ni al diseño ni a la funcionalidad

Uno de los grandes retos con los que se han topado las instalaciones fotovoltaicas tradicionales ha sido su integración en el entorno urbano. Muchos propietarios y arquitectos deseaban utilizar esta fuente renovable sin sacrificar el diseño y la estética. Por eso, se empezaron a buscar fórmulas para integrar células fotovoltaicas en materiales tradicionales de construcción. 

En respuesta a esta necesidad, nacieron en el año 2000 los primeros prototipos de tejas solares, a las que se unirían, en 2014, los paneles solares transparentes. Estos últimos, inventados por la Universidad Estatal de Michigan, sentaron las bases de las actuales ventanas solares o fotovoltaicas que ya se ven en edificios de Estados Unidos, Japón y Alemania. Gracias a esta tecnología, las ventanas siguen cumpliendo su función habitual mientras transforman la luz solar en energía, utilizando técnicas que van desde la integración de células fotovoltaicas en el propio vidrio hasta el uso de materiales que absorben y redirigen la luz a los bordes de la ventana, donde se produce la conversión. 

Por otro lado, cuando pensamos en el agua como fuente de energía, es normal que se nos vengan a la cabeza las grandes instalaciones hidroeléctricas. Sin embargo, esto podría empezar a cambiar. 

Microgeneradores instalados en las tuberías y los grifos nos permitirán convertir la energía mecánica del agua en movimiento en electricidad

En Francia o Israel ya hay empresas que han desarrollado microgeneradores que, instalados en las tuberías, convierten la energía mecánica del agua en movimiento en electricidad. De momento, solo pueden alimentar pequeños dispositivos de monitoreo de la presión, el caudal o la calidad del agua, pero hay quienes, como el grupo de investigación Barcelona Fluids & Energy Lab (IFLUIDS) y el Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos, siguen intentando mejorar estos sistemas para brindar nuevas oportunidades a hogares y ciudades.

Otra iniciativa que pretende estar en el mercado en 2025 es un dispositivo de una startup francesa que se conectará a los grifos de cualquier casa para generar entre 5 y 7 kW de electricidad al día aprovechando el flujo y la presión del agua corriente. ¿Y quién dice que algún día no podremos convertir en electricidad la energía que producen las gotas de lluvia al impactar sobre las paredes o las ventanas de nuestras casas?  

Por último, al alcance de nuestras manos puede estar también producir energía a través de la basura doméstica.  

Hay soluciones para convertir los desechos de alimentos y otros restos orgánicos en biogás que puede usarse para la calefacción o la cocina que ya se usan en más de 90 países. Al mismo tiempo, otras empresas centran sus esfuerzos en transformar en electricidad un residuo tan problemático como las botellas y las bolsas de plástico.

¿Es posible transformar el calor de los volcanes en electricidad limpia?

La energía producida a partir de las fumarolas de los volcanes, desarrollada por primera vez a nivel mundial por un equipo de investigadores de la Universidad de Navarra, permite generar energía durante todo el año, independientemente de las condiciones climatológicas.


La preocupación por el medio ambiente y el cambio climático ha impulsado la innovación sostenible, sobre todo en cuestión de transición energética. La búsqueda de alternativas para obtener electricidad ha llevado a generar soluciones a partir del agua marina, de la nieve, del compost, y también de los volcanes. Un grupo de investigadores españoles de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), pertenecientes al Instituto de Smart Cities (ISC), ha desarrollado un generador termoeléctrico pionero a nivel mundial, que es capaz de producir energía eléctrica renovable a partir del calor volcánico que llega a la superficie terrestre. Este generador tiene un impacto medioambiental mínimo, ya que se trata de energía limpia.

El proyecto Generadores Termoeléctricos Autónomos para Vigilancia Volcánica (VIVOTEG), financiado por la Agencia Estatal de Investigación, se puso en marcha para desarrollar una tecnología inédita, basada en generadores termoeléctricos capaces de aprovechar el calor geotérmico presente en las fumarolas de los volcanes para producir electricidad y poder alimentar las estaciones de vigilancia volcánica. Su gran ventaja es que es capaz de producir energía eléctrica de manera continua, independientemente de las condiciones ambientales o de la luz solar, por lo que supone un avance en la monitorización en tiempo real de fenómenos geológicos y volcánicos.

Los generadores termoeléctricos funcionan gracias a un sistema modular de efecto Seebeck, unos dispositivos que transforman el calor geotérmico en energía eléctrica, con una diferencia mínima de temperatura

El grupo de investigación de la UPNA ha empleado módulos termoeléctricos de efecto Seebeck, unos dispositivos que transforman el calor geotérmico en energía eléctrica. Para que los módulos funcionen, necesitan tener un lado caliente y otro frío. El calor de la Tierra calienta un lado del módulo y el aire frío de la Antártida, la región donde se ha probado, enfría el otro. Los investigadores han creado la diferencia de temperatura necesaria con el desarrollo de intercambiadores de calor de alta eficiencia, capaces de transportar el calor geotérmico desde el suelo, a una profundidad de 40 centímetros, hasta el módulo termoeléctrico, con muy poca pérdida de temperatura. Estos intercambiadores de calor maximizan esa diferencia de temperatura, acercando la cara caliente de los módulos a la temperatura de la fuente de calor, y la cara fría a la temperatura ambiente.

Los generadores termoeléctricos geotérmicos no emplean partes móviles como bombas o ventiladores, lo que reduce al mínimo su mantenimiento y los convierte en generadores eléctricos muy robustos, que tienen la posibilidad de funcionar durante todo el año. Además, su diseño modular permite aumentar la potencia producida solo con la instalación de más módulos termoeléctricos.

Un avance de gran importancia a la hora de superar el reto de dotar de suministro energético a los sensores de medida y equipos de emisión de datos de proyectos científicos geológicos y vulcanológicos, así como a las estaciones de vigilancia volcánica, especialmente, a los que se hallan en lugares remotos y de climatología extrema, como la isla Decepción de la Antártida.

Este método permitirá mejorar el estudio geológico y la vigilancia volcánica, y, en consecuencia, incrementará la predicción de las erupciones volcánicas para anticipar y reducir los impactos potenciales sobre la población

Además, permitirá mejorar el estudio geológico y la vigilancia volcánica de la zona y hará posible tener datos geológicos en tiempo real durante todo el año, incluido el invierno. Extrapolar los generadores termoeléctricos a muchos otros volcanes del mundo contribuiría a aumentar la seguridad de la sociedad, al mejorar la vigilancia volcánica con una mejor y mayor anticipación a las erupciones. También, facilitaría la predicción de las erupciones volcánicas, lo que contribuiría a reducir los posibles impactos sobre la población. 

Por tanto, esta iniciativa supone un gran paso, tanto a nivel medioambiental como científico, ya que abre la posibilidad de llevar energía a zonas del mundo antes impensables por sus condiciones climáticas, y demuestra que, en cuanto a energías limpias y desarrollo sostenible, aún queda mucho por descubrir. 

Las nevadas como fuente de energía limpia: así funciona la electricidad blanca

Sabemos que cada copo de nieve es único por su estructura cristalina. Investigadores exploran ahora otra propiedad de la nieve que puede transformar el campo de las energías renovables: su capacidad para generar cargas eléctricas. La nueva fuente de energía limpia tiene el potencial único de implementarse donde ninguna otra opción sostenible es viable. 


El sol, el viento y el agua se han utilizado durante décadas para generar electricidad de forma sostenible, en reemplazo de los combustibles fósiles, como el petróleo, el gas y el carbón. Ahora investigadores exploran una nueva alternativa que puede revolucionar el campo de la energía renovable: la nieve. La llamada electricidad blanca tiene el potencial de lograr un alcance a gran escala, ya que aproximadamente el 30% de la superficie de la Tierra está cubierto de nieve. Además, esta forma de generación de electricidad llega a regiones remotas de frío extremo, donde ninguna otra opción sostenible es viable. De momento, la industria ha comenzado a dar sus primeros pasos. 

La llamada electricidad blanca tiene el potencial de lograr un alcance a gran escala, ya que aproximadamente el 30% de la superficie de la Tierra está cubierto de nieve

Un equipo de investigadores de la Universidad de California. en Los Ángeles (UCLA), comenzó a desarrollar en 2019 una tecnología que obtiene energía de la nieve a partir del principio de la electricidad estática, por intercambio de electrones. Se trata de un dispositivo pequeño, delgado y flexible, denominado nanogenerador triboeléctrico basado en nieve (Snow-TENG, en inglés), que está fabricado con silicona, un material sintético parecido al caucho con carga negativa. Como los copos de nieve tienen carga positiva, cuando entran en contacto con la silicona se produce un intercambio de electrones, uno cede y otro toma, que genera electricidad.

«Puede funcionar en áreas remotas porque genera su propia energía y no necesita baterías», remarcó el autor principal del estudio, Richard Kaner, al dar a conocer la innovación. El Snow-TENG tiene bajo coste de producción, por la gran disponibilidad de silicona, y puede acoplarse a los paneles solares generando energía cuando están cubiertos por nevadas y no hay suficiente luz solar. Sin embargo, aún es pronto para conocer su alcance, ya que no se ha fabricado a gran escala y los que ya están disponibles no generan suficiente energía, por ejemplo, para abastecer un edificio entero. La innovación sí ha mostrado otras aplicaciones exitosas como el monitoreo de deportes de invierno.

El dispositivo Snow-TENG tiene un bajo coste de producción y puede acoplarse a los paneles solares, generando energía cuando las nevadas los cubren y no hay suficiente luz solar

Del otro lado del mundo, en Japón, está en marcha un experimento con un posible mayor alcance. La Universidad de Electro-Comunicaciones de Tokio y la empresa TI Forte están explorando el uso de grandes cantidades de nieve para impulsar una turbina generadora de electricidad. El proyecto se realiza en la ciudad japonesa de Aomori, uno de los lugares con más nieve del planeta (se acumulan unos 8 metros de media cada invierno). La nieve que retiran las máquinas de la ciudad es arrojada a una piscina, donde se usan turbinas para generar energía a partir de la diferencia de temperatura entre la nieve y el aire circundante.

Hay desafíos por sortear, como garantizar un suministro de aire caliente continuo en regiones nevadas, pero el nuevo sistema japonés tiene las bases para ser una alternativa rentable en los países nórdicos o que sufren inviernos de temperaturas extremas, en especial durante crisis energéticas como la desencadenada por la guerra en Ucrania. Y puede ser tan eficiente como la energía solar, aseguran los investigadores.

Tres inventos que ya mejoran la producción y el consumo de energía en las ciudades

ciudades

Cada vez son más las ciudades de todo el mundo que buscan soluciones para ser más sostenibles, ya sea mediante el desarrollo de nuevas fórmulas para generar energía limpia o invirtiendo en sistemas que permiten minimizar su consumo e incluso absorber las emisiones de CO2 que se derivan del mismo.


Ocupan solo un 3% de la superficie de la Tierra y, sin embargo, son ya responsables de entre un 60 y un 80% del consumo de energía y tres cuartas partes de las emisiones globales de gases contaminantes a la atmósfera. En palabras de Naciones Unidas, las ciudades se han convertido en «una de las principales causas del cambio climático», pero también podrían ser un aliado fundamental para combatir sus efectos. 

Por eso, más allá de la adaptación de soluciones ya existentes –como los paneles solares o los aerogeneradores– al contexto urbano, empresas y administraciones de todo el mundo trabajan, desde hace años, para desarrollar soluciones innovadoras que permitan mejorar la producción y el consumo de energía en las ciudades.

La energía que hay en una pisada

Una de esas soluciones son los pavimentos cinéticos y piezoeléctricos. Aunque basados en tecnologías diferentes, ambos generan energía a partir de los desplazamientos de personas y vehículos sobre ellos

El primero utiliza un mecanismo de resortes y palancas por el que cada paso produce una pequeña cantidad de electricidad. La empresa británica Pavegen lleva años instalándolo en lugares como el estadio olímpico de Londres o el aeropuerto de Heathrow. El segundo, por su parte, aprovecha la capacidad de ciertos materiales –como algunos cristales y cerámicas– para generar corrientes eléctricas cuando son sometidos a presión mecánica. Esta tecnología se utiliza en carreteras de Tel Aviv y en las escaleras de la estación de metro de Odenplan de Estocolmo.

Los sistemas de bioluminiscencia permiten iluminar las ciudades sin necesidad de conectarse a la red eléctrica

Iluminar las ciudades sin electricidad 

Buena parte de la electricidad que generan esos nuevos pavimentos va destinada a alimentar sistemas de iluminación, como farolas o señales de tráfico. Sin embargo, existen alternativas para iluminar las ciudades sin necesidad de conectarse a la red eléctrica, como la bioluminiscencia.

La francesa Glowee fue una de las primeras en conseguir iluminar escaparates, pasos de peatones y mobiliario urbano en pueblos como Rambouillet y la propia París copiando un proceso que puede observarse en seres vivos como las luciérnagas y muchos animales marinos. Desarrolló lámparas e instalaciones que reproducen las condiciones que la bacteria Aliivibrio fischeri necesita para «brillar» –y nunca mejor dicho– en toda su plenitud. 

Aun así, no hace falta trasladarse al país galo para encontrar soluciones de este tipo. Aquí, en nuestro país, Bioo ya integra hongos bioluminiscentes naturales en entornos urbanos y experimenta, además, con la obtención de energía de las mismas plantas, como ya hizo en su momento la empresa belga Plant-e. Este modelo aprovecha la corriente eléctrica que generan los microorganismos presentes en la tierra al descomponer el material orgánico. 

Ya hay baldosas que pueden generar energía con nuestras pisadas o absorber el exceso de CO2 del aire de las ciudades

Baldosas que capturan CO2

Pero no se trata solo de buscar nuevas fuentes de energía o de intentar reducir su consumo, también existen soluciones para minimizar el impacto de las emisiones de gases contaminantes que puedan derivarse de la actividad de las ciudades. 

Bilbao se convirtió hace unos años en la primera ciudad española en instalar las baldosas ecológicas de la empresa zamorana Trenza Metal. Estas losetas, muy similares en apariencia a las que solemos encontrar en las aceras de otros tantos núcleos urbanos, contienen en su composición un activo adicional: hidróxido de carbono. Cada metro cuadrado de este pavimento tiene capacidad para absorber el exceso de CO2 contenido en 5.000 metros cúbicos de aire. 

Estas tres iniciativas son algunos ejemplos de soluciones que ayudan a las ciudades no solo a cumplir sus objetivos de sostenibilidad medioambiental, sino también a mejorar la calidad de vida y el bienestar de sus vecinos, de forma que la innovación queda al servicio de las personas.