A finales de 2010, GM y Nissan presentaron sus esperadísimos coches eléctricos, el híbrido Chevrolet Volt y el totalmente eléctrico Nissan Leaf. Si estos tienen éxito, podrían provocar varios cambios radicales en la industria del automóvil, que se ha basado casi exclusivamente en el petróleo como fuente de energía para los coches. Sin embargo, que los vehículos eléctricos lleguen a ser populares depende de los avances en la tecnología, especialmente en el desarrollo de baterías mejores.

Unas baterías mejores

El Volt y el Leaf utilizan baterías avanzadas de iones de litio que los fabricantes de automóviles calculan que durarán mucho más tiempo que las baterías de un ordenador portátil. Sin embargo, son caras, y la distancia que un coche puede recorrer con ellas es limitada. A corto plazo, podrían ayudar unos electrodos mejores que almacenen más energía con menos material, como los de silicio que está implementando Panasonic. Además, una nueva prueba podría permitir a los investigadores clasificar rápidamente las diferentes combinaciones de electrodos y electrolitos para encontrar aquellos que ofrecerán una mayor duración de la vida de un coche.

A largo plazo, unos nuevos productos químicos para baterías como el litio-sulfuro ofrecen un almacenamiento de energía potencialmente mucho mayor a un menor coste que las baterías de iones de litio. Además, un nuevo enfoque que utiliza electrodos líquidos en lugar de los sólidos puede ayudar a romper los límites de almacenamiento de energía que hacen que sea difícil para los coches eléctricos competir con los que funcionan con gasolina.

Una energía solar más barata

En muchas partes del país, los coches eléctricos serán esencialmente alimentados con carbón, puesto que funcionarán con electricidad generada por este combustible fósil. La energía eléctrica es muy eficiente, por lo que emite menos dióxido de carbono que los coches convencionales. Sin embargo, para que los coches eléctricos realmente consigan su verdadero potencial de reducción de la contaminación, tendrán que utilizar una mayor cantidad de energía renovable.

Este año, la energía solar ha visto varios avances significativos a medida que los fabricantes de paneles solares convencionales redujeron su coste y mejoraron su eficiencia y los laboratorios desarrollaron prototipos más avanzados. China tuvo un papel importante en todo esto, puesto que sus fabricantes ajustaron sus diseños.

En los Estados Unidos, las garantías de préstamos del gobierno facilitaron el aumento de la inversión en tecnología solar, incluyendo los fabricantes de finas películas solares como Abound Solar. Sin embargo, no está claro qué le ocurrirá a las industrias que reciben apoyo federal cuando se termine el dinero de la ley de estímulo de 2009. Los fondos de la nueva Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación de Energía (ARPA-E) están siendo utilizados para encontrar maneras más baratas de fabricar paneles solares de silicio convencionales.

Mientras tanto, los laboratorios han desarrollado prototipos de nuevos tipos de paneles solares potencialmente ultra-eficientes. Las nanoestructuras ayudan a los paneles solares a absorber luz, aumentando su potencia en un 30 por ciento o más. Los investigadores están buscando nuevas maneras de evitar las limitaciones físicas inherentes de los semiconductores, demostrando un efecto que permite a los fotones generar múltiples electrones en un prototipo de célula solar. Este enfoque podría aumentar la producción de energía solar en un 50 por ciento. Un novedoso enfoque que utiliza el calor y la luz del sol para producir electricidad podría duplicar la producción energética de los paneles solares.

Estos prototipos aún se encuentran a muchos años de la comercialización, pero el aumento de la potencia de los paneles solares sin aumentar su coste de producción, podría reducir no sólo el coste por vatio de los paneles solares, sino también el número de paneles solares necesarios y por lo tanto los costes de envío y de instalación--algo que será clave para que la energía solar vaya a la par con la energía convencional.

Combustibles limpios y motores eficientes

Mientras tanto, unos motores mejores reducirán la necesidad de petróleo. Varios nuevos prototipos de motores pueden alcanzar niveles de eficiencia de combustible que superan los de los vehículos híbridos.

Al mismo tiempo que los biocombustibles avanzados como el etanol celulósico van llegando poco a poco al mercado, las empresas están desarrollando una nueva generación de biocombustibles con propiedades químicas similares a los del diésel o la gasolina--alternativas que se podrían utilizar en los coches existentes y ser transportados en las mismas tuberías. Los investigadores crearon unos genes que permiten a las bacterias producir combustible diésel, y están siendo comercializados por una empresa llamada LS9. Otra empresa ha comenzado a producir en Brasil un precursor sintético del diésel. Los investigadores también han generado unos microorganismos que pueden convertir la luz solar y el agua en diésel. Además, el gobierno de EE.UU. ha financiado un centro de investigación de 122 millones dólares con el objetivo de convertir la luz solar en combustible sin necesidad de utilizar organismos.

Sin duda, pasarán años antes de que muchos de estos avances se abran camino hacia el mercado. La falta de una política energética integral en los Estados Unidos, donde están teniendo lugar muchas de las innovaciones, no ayuda. Además, la incapacidad del Congreso para aprobar los presupuestos de este año podría frenar el desarrollo de la investigación--la financiación de la ARPA-E, por ejemplo, pende de un hilo. Sin embargo, si la voluntad de compromiso que permitió a demócratas y republicanos aprobar un proyecto de ley para reducir los impuestos al final del año continúa, podría producirse un progreso sorprendente. Mientras tanto, China sigue adelante con sus planes para liderar el mundo de los vehículos eléctricos, ofreciendo incentivos del gobierno para desarrollar coches e instalar estaciones de carga. El año que viene, esta ambición será evidente también fuera de China, cuando el fabricante de automóviles chino BYD comience a vender su primer coche eléctrico en los Estados Unidos.