Los diamantes tienen un futuro brillante en la producción de energía verde El mejor material semiconductor podría desempeñar un papel esencial en la mejora de la eficacia de nuestra red eléctrica. Energía © CSIC - CNM La producción de electricidad con bajas emisiones de carbono es fundamental para que Europa cumpla con sus objetivos relativos a las emisiones. Una parte clave de este desafío consiste en conseguir que la producción de energía sostenible sea lo más eficiente y rentable posible. «Un buen ejemplo de ello son los parques eólicos en alta mar, donde la energía debe transportarse hasta tierra firme a través de cables submarinos», declara Etienne Gheeraert, coordinador del proyecto GreenDiamond, de la Universidad de Grenoble Alpes (Francia). Para transportar esta electricidad, se utilizan dos convertidores de alta tensión: uno en el parque eólico y otro en tierra firme. Estos convertidores suelen contener dispositivos eléctricos a base de silicio. Gheeraert explica: «Esto es un punto débil. El silicio es barato, pero es un material mediocre para conducir la electricidad de alta tensión». Esta elección provoca grandes pérdidas durante el transporte de energía. Energía a base de diamantes industriales El objetivo del proyecto GreenDiamond, financiado con fondos europeos y coordinado por el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia, era satisfacer la demanda industrial de semiconductores alternativos. Esta investigación se centró en un mineral asociado al lujo y la decadencia: el diamante. «Uno de los mensajes importantes es que producir diamantes ¡no es caro! —señala Gheeraert—. De hecho, es bastante fácil fabricarlos a partir de metano e hidrógeno o grafito». Este proceso aporta una cristalinidad distintiva que resulta más interesante que la del diamante natural. Gheeraert añade: «El diamante es el mejor semiconductor. Ningún semiconductor tiene unas propiedades intrínsecas superiores. Todavía estamos en la edad del silicio, pero estamos a punto de entrar en la edad del carbono gracias al grafeno, los nanotubos y los diamantes». El precio de los diamantes industriales está actualmente vinculado al mercado de las joyas, en el que los precios están significativamente inflados. Gheeraert confía en que los dos mercados, el industrial y el de las joyas, se dividirán pronto, con lo que emergerá un mercado tecnológico que ofrecerá diamantes sintéticos a bajo coste. «El primer reto al que nos enfrentamos fue fabricar un nuevo convertidor con dispositivos eléctricos a base de diamantes en su interior —explica Gheeraert—. Esto implicó el desarrollo de una tecnología semiconductora para el diamante, basada en la tecnología de silicio estándar». El equipo del proyecto también elaboró un paquete de dispositivos para gestionar una alta potencia y unas temperaturas elevadas de hasta 250 °C. Gheeraert declara: «Queríamos asegurarnos de que nuestro convertidor fuese tan fiable como un convertidor convencional. Esto es fundamental. Los convertidores eléctricos en alta mar no deberían necesitar ningún tipo de mantenimiento». Captación del mercado Se han logrado progresos significativos en varias de las tecnologías clave. Entre ellos, el diseño de dispositivos a base de diamantes, el paquete para alta potencia y temperaturas elevadas, así como el convertidor a base de diamantes. Las evaluaciones iniciales sugieren que los dispositivos eléctricos a base de diamantes son cuatro veces más eficaces que los convertidores tradicionales de silicio, lo cual conlleva una posible reducción del 75 % de las pérdidas de electricidad. «En última instancia, todos los sistemas eléctricos de alta potencia pueden ahorrar energía mediante los dispositivos a base de diamantes», observa. Las aplicaciones podrían incluir tendidos eléctricos a larga distancia, aviones y convertidores industriales. El sector de la producción de hidrógeno podría ser otro usuario final viable, puesto que requiere una gran cantidad de energía eléctrica. En este momento, el objetivo es suscitar un mayor interés entre los socios industriales. El diamante sigue asociado a los productos de lujo y a precios elevados. Se necesita una comunicación eficaz para promocionar el potencial de la producción de diamantes industriales a bajo coste. Gheeraert y su equipo podrán entonces empezar a avanzar hacia la comercialización. Los socios del proyecto ya han creado dos empresas emergentes especializadas en material electrónico a base de diamantes. Tal y como añade Gheeraert, la participación firme y constante de los socios industriales en el desarrollo de esta tecnología ha sido uno de los principales logros del proyecto. Gheeraert confía en que la tecnología electrónica a base de diamantes dominará el mercado. «Es esencial que sigamos investigando en Europa —declara—. De otro modo, otros tomarán el control del mercado de la conversión de la energía mediante diamantes». Palabras clave GreenDiamond, energía, diamante, semiconductor, sostenible, parques eólicos, electrónico, carbono
