Seg\u00fan un art\u00edculo publicado este mes en Technology Review, investigadores del Instituto Tecnol\u00f3gico de Tokio, en Jap\u00f3n, han desarrollado un nuevo tipo de l\u00e1ser impulsado por energ\u00eda solar. Los investigadores, que han descrito su trabajo en un ejemplar reciente de la revista Applied Physics Letters, esperan utilizar este l\u00e1ser para desarrollar un motor de combusti\u00f3n de magnesio. <\/p>\n
La idea, se\u00f1ala Takashi Yabe, profesor de ingenier\u00eda mec\u00e1nica y ciencias del Instituto, es desarrollar un l\u00e1ser potente capaz de realizar la combusti\u00f3n del magnesio contenido en el agua del mar. En el proceso se liberan grandes cantidades de calor e hidr\u00f3geno. <\/p>\n
El magnesio tiene un gran potencial como fuente de energ\u00eda porque cuenta con una densidad de almacenamiento de energ\u00eda 10 veces superior a la del hidr\u00f3geno, se\u00f1ala Yabe. Tambi\u00e9n es m\u00e1s abundante: hay alrededor de 1,3 gr. en cada litro de agua del mar o unos 1.800 trillones de toneladas m\u00e9tricas en nuestros oc\u00e9anos.<\/p>\n
Adem\u00e1s, el \u00f3xido de magnesio resultante de la reacci\u00f3n se puede volver a convertir otra vez en magnesio, se\u00f1ala Yabe, pero el proceso requiere temperaturas de 4.000 \u00baK (3.726 \u00baC), por lo que es necesario un l\u00e1ser para generar semejantes temperaturas en un peque\u00f1o punto. Para que el motor de combusti\u00f3n de magnesio sea, entonces, una fuente de energ\u00eda pr\u00e1ctica, el l\u00e1ser de debe funcionar con una fuente de energ\u00eda renovable, como la solar.<\/p>\n
Los l\u00e1seres impulsados por energ\u00eda solar ya existen: funcionan concentrando la luz solar en materiales cristalinos, como un granate de itrio-aluminio (YAG) dopado con neodimio, lo que hace que emitan luz l\u00e1ser. Sin embargo, hasta ahora la mayor\u00eda de estos l\u00e1seres solares han dependido de espejos extremadamente grandes para enfocar la luz hacia el cristal. <\/p>\n
Ahora, Yabe y sus colegas han desarrollado un l\u00e1ser compacto tres veces m\u00e1s eficaz que los dise\u00f1os anteriores, en cuanto a la potencia que pueden ofrecer en comparaci\u00f3n con la luz disponible. Esto se debe en parte al uso de cristales Nd:YAG, dopados adem\u00e1s con cromo, lo que permite que absorban un rango m\u00e1s amplio de luz.
Otra de las innovaciones del l\u00e1ser de Yabe es el uso de una peque\u00f1a lente de Fresnel, en lugar de grandes lentes de espejo. Por lo general, se consigue enfocar hacia el cristal el 10% de la luz incidente, mientras que con la lente de Fresnel, se logra enfocar el 80%. <\/p>\n
\u00abEn nuestro caso, utilizamos solo 1,3 m2 y logramos 25 vatios\u00bb, se\u00f1ala Yabe. Esto supone solo un incremento del triple, pero la salida del l\u00e1ser aumenta exponencialmente a medida que el \u00e1rea aumenta, por lo que \u00abesperamos obtener de 300 a 400 vatios con una lente Fresnel de 4 m2\u00bb, a\u00f1adi\u00f3. <\/p>\n