A raíz de la competición de construción de astromóviles para la exploración humana de la NASA, el director del Instituto Internacional de Educación Espacial de Alemania, Ralf Heckel, ha seleccionado el proyecto de astromóvil de Ekaterina Trúsheva, una niña rusa de solo 13 años. El proyecto permitiría, por ejemplo, alcanzar el sistema estelar más próximo, Alpha Centauri, en sólo 42 años, en vez de los miles de años que se requerirían ahora.

La fuente de energía de «Tierra», que así ha bautizado Trúsheva a su nave, emplearía como fuente de energía el hidrógeno que se encuentra en el ambiente interestelar, que sería recogido mediante un embudo magnético. «Tierra» tendría una capacidad para 500 personas, los alimentos serían sintetizados o cultivados a bordo. El hidrógeno sería comprimido y calentado por reacción termonuclear. Un propulsor de uniflujo termonuclear y un propulsor de uniflujo fotónico completarían la nave.

A pesar del bombo que se ha dado en algunos medios de comunicación, en realidad, Trúsheva no ha inventado nada nuevo, y ni siquiera ha resuelto los problemas técnicos del viaje (¿cómo construir algo así en órbita? ¿cómo sobrevivir al viaje?). En 1960, Robert W. Bussard proponía la utilización del hidrógeno interestelar como combustible y masa de reacción de una nave espacial, la llamada estatocolectora, ramjet o motor Bussard.

Estatocolectora

Lo que no le resta cierto mérito a Trúsheva: o tiene una gran capacidad de imaginar soluciones o ha leído mucha ciencia ficción; sea como fuere, es posible que en el transcurso de los próximos años tengamos que recordar su nombre.

Vía | EuropaPress

Astrónomos de la estadounidense Universidad de West Virginia han descubierto una especie de río de hidrógeno que fluye a través del espacio, según una investigación que han publicado en The Astronomical Journal. Para ello se empleó el Green Bank Telescope (West Virginia, EEUU).

Este filamento de gas muy débil se dirige hacia la cercana galaxia NGC 6946 y puede ayudar a explicar cómo algunas galaxias espirales mantienen su ritmo constante de formación de estrellas. Tal y como explica el astrónomo D. J. Pisano, autor de la investigación:

Sabíamos que el combustible para la formación de estrellas tuvo que venir de alguna parte. Sin embargo, hasta ahora solo hemos detectado el 10% de lo que sería necesario para explicar lo que observamos en muchas galaxias. Una teoría dominante dice que ríos de hidrógeno, conocidos como flujos fríos, pueden estar transportando hidrógeno a través del espacio intergaláctico, impulsando la formación de estrellas clandestinamente. Pero este hidrógeno ha sido, sencillamente, demasiado difuso para haber sido detectado hasta ahora.

Con todo, deberemos esperar a que se realicen más estudios que confirmar la naturaleza de este hallazgo que podrían arrojar luz sobre el posible papel que los flujos fríos juegan en la evolución de las galaxias.

Vía | EuropaPress

Los astrónomos dicen de estar sorprendidos al descubrir que la superficie del asteroide Vesta está cubierto de hidrógeno.

Los resultados, publicados en dos artículos en la revista Science, esbozan una nueva imagen de la distribución de agua a través del sistema solar primitivo.

El inesperado descubrimiento fue hecho por la nave espacial Dawn de la NASA, diseñada para estudiar a Vesta y Ceres, los dos cuerpos más masivos del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.

El autor principal de un artículo, el Dr. Thomas Prettyman del Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson (Arizona), dice que los hallazgos indican que Vesta fue bombardeada por un tipo de meteoritos llamados Condritas carbonáceas.

Estos meteoritos, los más antiguos conocidos, son ricos en agua, lo que explica la forma más viable de la existencia de hidrógeno en el asteroide.

El hidrógeno se encuentra en algunas de las superficies más antiguas asteroides. Las regiones más pequeñas, como la cuenca Rheasilvia, tenían las concentraciones más bajas, lo que indica que había sido enterrado o arrastrado por el impacto que formó la cuenca

Comenta Prettyman.

El hidrógeno fue descubierto mientras Prettyman y sus colegas estaban reuniendo datos sobre otra clase de meteorito vinculados a Vesta, conocido como meteoritos HED (Howardite, Eucrite y Diogenite)

Nuestras mediciones confirmaron la relación entre Vesta y los meteoritos HED, que se cree que dieron origen al asteroide. Los eucritos habrían fluido hacia fuera sobre la superficie de Vesta, los diogenitos habrían estado en la corteza inferior y los howarditos formaban parte de la suciedad de la superficie y las rocas fundidas, siendo expulsados por los continuos impactos de otros meteoritos

Dice Prettyman.

Esto significa que los estudios de laboratorio de estos meteoritos nos dan un cuadro completo de cómo Vesta fue evolucionado a través de la diferenciación para formar un núcleo, manto y corteza.

El otro documento en Science reporta el descubrimiento de depresiones irregulares en el alrededor de cráteres de Vesta, también vinculados al descubrimiento de hidrógeno.

Los científicos pudieron observar el terreno en imágenes de alta resolución tomadas por Dawn. Creen que este terreno inusual fue causado por minerales hidratados que vaporiza inmediatamente en la superficie después del impacto de un meteoro.

Nuevamente, las Condritas carbonáceas pueden ser la fuente de estos minerales hidratados. Según Prettyman los resultados son una gran noticia.

Dawn comenzó su odisea de 5 mil millones kilometros en 27 de septiembre 2007 para llegar a Vesta en julio de 2011. Después de salir de Vesta a principios de este mes, es hora de viajar hacia Ceres, un viaje de dos años y medio, ¿nos esperará algo interesante en dicho planeta enano?

Vía | ABC Science

Un grupo de ingenieros eléctricos de la Universidad de San Diego (California), están construyendo un bosque de pequeños nanoárboles. Estos diminutos ‘nanowires’ son capaces de transformar el agua en combustible de hidrógeno, a partir de la energía solar, y sin necesidad de usar combustibles fósiles.

Estos ‘nanowires’ están formadosd por abundantes materiales naturales como el silicio y el óxido de zinc, por lo que ofrecen un medio económico para entregar combustible hidrógeno a gran escala. Esta investigación se ha publicado en la revista Nanoscale.

“Es una forma limpia de generar combustible limpio”, afirma Deli Wang, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computadores en la UC San Diego Jacobs School.

Tal y como comenta Wang, la estructura vertical de estos árboles y sus ramas, son clave en la captura de la máxima cantidad de energía solar. Ya que las superficies planas simplemente la reflejan. Es una estructura similar a los fotoreceptores situados en la retina del ojo humano. En las imágenes que se toman de la Tierra desde el espacio, la luz se refleja en las superficies planas como océanos o desiertos, mientras que los bosques aparecen correctamente.

El equipo de Wang ha imitado esta estructura en su “3D branched nanowire array” que utiliza un proceso llamado ‘photoelectrochemical water-splitting’ para producir hidrógeno en forma de gas. Water-splitting hace referencia al proceso de separación de agua en oxígeno e hidrógeno. Los procesos actuales que realizan esta función se basan en electricdad procedente de combustibles fósiles.

“El hidrógeno está considerado como combustible limpio ya que no emite carbón, en comparación con los combustibles fósiles. La tecnología actual permite obtener hidrógeno pero no de una forma limpia”, comenta Ke Sun, estudiante de doctorado que dirige el proyecto.

Vía | UC San Diego

Un grupo de científicos de la Universidad de Kentucky y la Universidad de Louisville han determinado que un material semiconductor de bajo costo puede ser “ajustado” para generar hidrógeno a partir del agua utilizando la energía solar.

La investigación, financiada por el Departamento de Energía de EE.UU., ha sido dirigida por los Profesores Madhu Menon, R. Michael Sheetz y Mahendra Sunakara. Sus resultados se han publicado en el número 1 de la revista Physical Review Journal (Phys Rev B 84, 075304).

Los autores han demostrado que una aleación formada por una sustitución de un 2% de antimonio (Sb) en el nitruro de galio (GaN) tiene las propiedades eléctricas adecuadas para que la energía de la luz solar pueda dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, un proceso conocido como división fotoelectroquímica del agua (PEC). Cuando la aleación se sumerge en agua y se expone a la luz del sol, el enlace químico entre las moléculas de hidrógeno y el oxígeno se rompe, y el hidrógeno se puede recoger.

El nitruro de galio (GaN) es un semiconductor cuyo uso se ha generalizado para la realización de paneles LEDs desde 1990. El antimonio es un metaloide que tambien ha experimentado un aumento en su demanda por aplicaciones microelectrónicas. De esta forma, la aleación GaN-Sb es una buena candidata para la división de agua PEC. La aleación funciona como un catalizador en la reacción, por lo que no se consume y puede re-usarse indefinidamente.

El hidrógeno se considera un elemento clave en la transición hacia las energias limpias. Puede ser utilizado en pilas de combustible para generar electricidad, se puede quemar para producir calor y se utiliza en motores de combustión interna para vehículos. Al quemarse, el hidrógeno se combina con el oxígeno para formar vapor de agua como único residuo. Finalmente, el hidrógeno también posee diferentes aplicaciones en la ciencia y en la industria.

Dado que el gas de hidrógeno libre no se encuentra en abundancia en la tierra, debe conseguirse a partir de otros compuestos. Es por ello que el hidrógeno no se considera una fuente de energía, sino más bien un “portador de energía”. Actualmente se necesita una gran cantidad de energía eléctrica para generar hidrógeno a partir de una molécula de agua, por lo que actualmente la mayor parte de hidrógeno que se consigue hoy día proviene de fuentes no renovables como el carbón o el gas natural.

Tal y como afirma el Profesor Sunkara:

La producción actual de hidrógeno involucra una gran cantidad de emisiones CO2. Una vez que esta aleación esté ampliamente disponible, es concebible que se utilice en los hogares y vehículos para reducir a cero estas emisiones.

Artículo | Visible-light absorption and large band-gap bowing of GaN1−x Sbx from first principles

Un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca ha descubierto un método para producir combustibles a partir de la luz solar y el agua. El método consiste en producir hidrógeno no a partir de un metal noble, como se hace actualmente y cuyo precio es muy elevado, sino utilizando como catalizador elementos abundantes en la Tierra y por tanto más baratos.

En un estudio reciente este grupo de investigadores han demostrado que los catalizadores formados a partir de agrupaciones moleculares de molibdeno (elemento químico representado por el símbolo Mo) pueden generar hidrógeno a partir de la luz solar con la misma tasa que utilizando el platino como catalizador.

Esta investigación dirigida por el Profesor Ib Chorkendorff en colaboración con varias instituciones de Dinamarca y EE.UU. se ha publicado en una reciente edición de Nature Materials.

Tal y como explican los investigadores en el estudio, la producción de combustibles a partir de la luz solar podría conducir al desarrollo de un sistema energético sostenible, sin la necesidad de combustibles fósiles. La luz solar puede ser utilizada para producir una variedad de combustibles basados en el carbono, tales como metanol y metano, pero el combustible más sencillo de producir es el hidrógeno. En un sístema solar convencional, los paneles fotovoltaicos transforman la luz solar en electricidad, que se utiliza para extraer hidrógeno del agua.

Vía | SUNCAT

Hace cuatro años, en Islandia se puso en marcha la primera gasolinera de hidrógeno del mundo que suministraba esta fuente de energía a autobuses. Ahora se acaba de poner al servicio de todo el público.

Esta iniciativa corresponde a una empresa denominada Nueva Energía Islandesa, respaldada por el Gobierno, que asegura que el hidrógeno tiene unas perspectivas brillantes, ya que ningún otro fuel en el mundo puede cubrir las demandas que abarcan actualmente los combustibles fósiles. Islandia espera convertirse en un país libre de combustibles fósiles hacia mediados de este siglo.

Gracias a su riqueza en fuentes de energía hidroeléctricas y geotermales, Islandia puede obtener hidrógeno sin contaminar. Uno de los objetivos que se ha marcado la empresa para finales de 2009 es que en la capital del país, Reykjavik, haya al menos 40 coches de hidrógeno.

Vía | Consumer En Genciencia | Camioneros de EEUU adoptan hidrógeno como combustible, El coche de hidrogeno más pequeño del mundo

El Museo de Ciencia y Tecnología de Taiwán ha desarrollado y probado con éxito el primer tren propulsado por pilas de combustible. Este tren, primero del mundo de sus características, fue probado el pasado mes de abril, y ha supuesto una inversión de 400 millones de dólares, participando en su desarrollo Taiwan Fuel Cell Partnership. La novedosa máquina, de un tamaño inferior a los trenes tradicionales, supone un significativo avance en el campo de esta tecnología, con la que se espera revolucionar la industria automotriz durante la próxima década.

Lee Yuan-tze, taiwanés ganador del Premio Nobel de Química y ex director del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de ese país, realizó el viaje inaugural del tren y destacó que ante la creciente escasez de recursos energéticos es importante que la ciencia desarrolle nuevas fuentes renovables.

Según informó el museo asiático, su pequeño tren, además de no contaminar, es silencioso y no necesita recargas frecuentes. El objetivo del centro es utilizarlo con fines demostrativos y educativos. Japón está desarrollando también un tren alimentado por hidrógeno y espera tenerlo operativo en breve plazo.

La tecnología del hidrógeno también se investiga en Estados Unidos y Europa, pero aún es muy cara y no existe un método barato de fabricación y distribución de hidrógeno. No obstante, se espera que esté disponible comercialmente para la próxima década.

Vía | Energías Renovables En Genciencia | Camioneros de EEUU adoptan hidrógeno como combustible Más información | Museo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán