La innovación energética puede adoptar muchas formas, y la variedad de la investigación energética quedó demostrada en la conferencia. ARPA-E, que depende del Departamento de Energía de Estados Unidos, financia proyectos de investigación de alto riesgo y alta rentabilidad. El evento reúne estos proyectos financiados por la agencia, así como a inversores, responsables políticos y periodistas.
Durante la conferencia se expusieron cientos de proyectos en una sala enorme, con demostraciones y resultados de investigaciones. He aquí cuatro de las innovaciones más interesantes que MIT Technology Review vio in situ.
Acero fabricado con láser
La empresa Limelight Steel ha desarrollado un proceso para fabricar hierro, el principal componente del acero, utilizando láseres para calentar el mineral del hierro a temperaturas muy elevadas.En la actualidad, la producción de acero representa aproximadamente el 8% de las emisiones mundiales de gases de efecto inve adero, en parte porque la mayor parte del acero se sigue fabricando en ho os que dependen del carbón para alcanzar las altas temperaturas que desencadenan las reacciones químicas necesarias.
En lugar de ese proceso, Limelight enfoca láseres sobre el mineral de hierro, calentándolo a temperaturas superiores a los 1.600 °C. El hierro fundido luego puede separarse de las impurezas y el hierro puede pasarse por procesos existentes para fabricar acero.
La empresa ha construido un pequeño sistema de demostración con una potencia láser de unos 1.5 kilovatios, que puede procesar entre 10 y 20 gramos de mineral. Todo el sistema está formado por 16 matrices láser, cada una de ellas es apenas más grande que un sello de correos.
Los componentes del sistema de demostración están disponibles en el mercado. Por ejemplo, este tipo específico de láser se utiliza en proyectores. Andy Zhao, cofundador y director de tecnología de la empresa, afirma que la start-up se ha beneficiado de años de avances en el sector de las telecomunicaciones, que han contribuido a reducir el coste de los láseres.
El siguiente paso es construir un sistema a mayor escala que utilice 150 kilovatios de potencia láser y pueda fabricar hasta 100 toneladas de acero a lo largo de un año.
Rocas que pueden fabricar combustible
Los trozos de roca de un stand del MIT (Massachusetts, EE UU) pueden no parecer de alta tecnología, pero algún día podrían ayudar a producir combustibles y productos químicos.Uno de los principales temas de conversación en la conferencia de ARPA-E fue el hidrógeno geológico: hay mucha expectativa por encontrar yacimientos subterráneos de este gas, que puede utilizarse como combustible en varias industrias, como el transporte y la industria pesada.
El año pasado, ARPA-E financió un puñado de proyectos sobre el tema, entre ellos uno del laboratorio de Iwnetim Abate en el MIT. Abate es uno de los investigadores cuyo objetivo no sólo es buscar hidrógeno, sino utilizar las condiciones del suelo para producirlo. A principios de este año, su equipo publicó una investigación que demostraba que, al utilizar catalizadores y condiciones habituales del suelo, los científicos pueden producir hidrógeno y otras sustancias químicas, como el amoníaco. Abate cofundó una empresa derivada, Addis Energy, para comercializar la investigación, que desde entonces también ha recibido financiación ARPA-E .
Todas las rocas de la mesa, desde el trozo de basalto oscuro y duro hasta el talco más blando, podrían utilizarse para producir estas sustancias químicas.
Una guitarra eléctrica accionada por imanes de nitruro de hierro
El sonido de la música salía del stand de Niron Magnetics y se escuchaba por los pasillos cercanos. Los asistentes se paraban a probar por tu os los imanes de la empresa, en forma de guitarra eléctrica.La mayoría de los imanes de alta potencia actuales contienen neodimio. Su demanda se disparará en los próximos años, sobre todo a medida que el mundo construya más vehículos eléctricos y turbinas eólicas. Los suministros podrían agotarse, y la geopolítica es complicada porque la mayor parte procede de China.
Niron está fabricando nuevos imanes que no contengan metales raros. Su tecnología en cambio se basa en materiales más abundantes: nitrógeno y hierro.
La guitarra es un producto de demostración: hoy en día, los imanes de las guitarras eléctricas suelen contener imanes de aluminio, níquel y cobalto que ayudan a traducir las vibraciones de las cuerdas de acero en una señal eléctrica que se emite a través de un amplificador. En reemplazo de estos materiales, Niron fabricó un instrumento con imanes de nitruro de hierro. (Puedes ver aquí las fotos de la guitarra en un evento del año pasado.)
Niron abrió una planta comercial piloto a finales de 2024 con capacidad para producir 10 toneladas de imanes al año. Desde la última vez que hablamos de Niron, a principios de 2024, la empresa ha anunciado planes para una planta a gran escala, que tendrá una capacidad anual de alrededor de 1.500 toneladas de imanes una vez que esté totalmente en marcha.
Baterías para centros de datos de alto rendimiento
La creciente demanda de energía de la IA y los centros de datos fue otro de los temas candentes de la conferencia, con estantes de servidores repartidos por el piso de la exposición para mostrar tecnologías dirigidas al sector. Uno, lleno de baterías, llamó mi atención, cortesía de Natron Energy.La empresa fabrica baterías de iones de sodio para satisfacer la demanda de energía de los centros de datos.
La demanda energética de los centros de datos puede ser increíblemente variable y, a medida que aumentan sus necesidades de energías totales, esas oscilaciones pueden empezar a afectar la red. Las baterías de iones de sodio de Natron pueden usarse en estas instalaciones para ayudar a nivelar los picos más altos, de modo que los equipos informáticos puedan funcionar a pleno rendimiento sin sobrecargar la red, afirma Colin Wessells, cofundador y CTO de Natron.
Las baterías de iones de sodio son una alte ativa más barata a las de litio. También se fabrican sin litio, cobalto ni níquel, materiales de producción o procesamiento limitados. Algunas variedades de baterías de iones de sodio están apareciendo en vehículos eléctricos en China.
Natron abrió una línea de producción en Michigan el año pasado, y la empresa planea abrir una fábrica de 1.400 millones de dólares en Carolina del Norte.