El impresionante desarrollo de las energías renovables en las últimas décadas surge en respuesta a la demanda mundial del cambio del modelo energético actual basado en la combustión de hidrocarburos, buscando nuevas rutas de producción energética más limpias y eficientes. No obstante, el carácter impredecible y la naturaleza intermitente de estas fuentes de energías renovables necesita de un desarrollo de nuevos métodos de almacenamiento de energía para consolidar un escenario basado en recursos energéticos renovables. Uno de los sistemas más prometedores se basa en el hidrógeno y/o biocombustibles combinados con Pilas de Combustible. Estos sistemas tienen como base determinados procesos catalíticos y fotocatalíticos, que a su vez pueden ser utilizados para darle un valor añadido al proyecto, como podría ser la fotoreducción del CO2 a combustibles y, a nivel local, la posibilidad de explotar recursos abundantes en las Islas como el sol y los yacimientos de tierras raras para la generación in-situ de H2 mediante procesos de fotosíntesis artificial. El subproyecto 3D-MEGA propone diferentes tareas, dentro del proyecto coordinador 3D-MADE, que propondrían soluciones a este escenario: -Desarrollo de nuevas pilas de combustibles consideradas sistemas de emisiones cero de contaminantes a través de las estructuras 3D proporcionados por el IREC. -Producción de H2 a partir de agua (wáter-splitting) mediante el uso de la radiación solar y nuevos fotocatalizadores estructurados 3D y, aprovechamiento de esta particularidad para ser capaz de ensamblar un sistema que permita reducir el CO2, convirtiéndolo en un combustible. -Producción de biodiesel a partir de nuevos catalizadores 3D heterogéneos que incorporen materiales avanzados basados como zeolitas. -Exploración de los recursos de las islas en cuanto a tierras raras que podría tener una directa aplicación no solo a la fabricación de resinas fotosensibles que mejoren la eficiencia de las placas solares actuales sino en un posible uso de salinas para la producción de hidrógeno. La eficiencia de todos estos procesos depende estrechamente de la superficie en donde ocurren las reacciones químicas/electroquímicas/fotoquímicas/fotoelectroquímicas. Por tanto, un control microestructural preciso podría ser una herramienta poderosa para optimizar dichos procesos. El proyecto 3D-MEGA propone utilizar la tecnología de impresión 3D como método de control microestructural de materiales avanzados para las aplicaciones anteriormente descritas. El proyecto encaja con otros esfuerzos desarrollados en Europa como las FCH-JU dedicadas a reducir el tiempo de entrada en el mercado del H2 y las pilas de combustible, mejorando la eficiencia energética, reduciendo emisiones de CO2. Todas las actividades propuestas están incluidas dentro del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-16 en el reto prioritario de Energía segura, eficiente y limpia e incluyen nuevas tecnologías identificadas en el Horizonte2020 y en la Estrategia Española de Ciencia y Tecnología y de Innovación. Un valor añadido ha sido la incorporación de diferentes investigadores en este subproyecto, creando una gran masa crítica de investigadores interuniversitarios, interdisciplinares e internacional, con importantes grupos de la Academia Rusa de la Ciencia, de la Universidad of Jena, (Alemania), y expertos en fotosíntesis artificial de la Universidad de Tokio (K. Domen, h=95, citas>34000).
The impressive development of renewable energies in recent decades is due to the global demand for transforming the current energy model based on the combustion of hydrocarbons, seeking for new cleaner and more efficient methods of energy production. However, the unpredictable and intermittent nature of these renewable energy sources requires a development of new methods of energy storage to consolidate a system based on renewable energy resources. One of the most promising systems is based on hydrogen and / or biofuels combined with fuel cells. These systems depend on some specific catalytic and photocatalytic processes, which in turn can be used to give added value to the project, as it could be the CO2 photoreduction to fuels and, locally, the possibility of exploiting the abundant resources in Islands like the sun and rare earth deposits for the in-situ generation of hydrogen by artificial photosynthesis processes. 3D-MEGA subproject proposes different tasks within the 3D-MADE coordinator project, offering solutions to this scenario: -Developing new fuel cell systems considered zero pollutant emissions systems through the 3D structures provided by the IREC. -Production of hydrogen from water using solar radiation (water-splitting) and new 3D structured photocatalysts and, to use this feature to be able to assemble a system for reducing CO2 into a useful renewable fuel. -Production of biodiesel from new 3D heterogeneous catalysts that incorporate advanced materials based, among other zeolites. -Exploring the resources of the islands in terms of rare earth that could have a direct application not only to the manufacture of photoresists to improve the efficiency of current solar panels but also a possible use of salt flats for the production of hydrogen. The efficiency of these processes depends closely on the surface where chemical / electrochemical / photochemical / photoelectrochemical reactions happen. Therefore, accurate control of the microstructure may be a versatile and powerful tool to optimize these processes. The 3D-MEGA project proposes using 3D printing technology as a method of microstructural control of advanced materials for the applications abovementioned. The project fits with other efforts developed in Europe as FCH-JU programme dedicated to reducing the time of entry into the market of H2 and fuel cells, improving energy efficiency, reducing CO2 emissions and the pollution. All proposed activities are included within the «»State Plan of Scientific and Technical Research and Innovation 2013-16″» in the priority challenge of «»safe, efficient and clean energy»» and include new technologies identified in the Horizont2020 and the Spanish Strategy of Science and Technology and Innovation. An added value has been the incorporation of different researchers in this subproject, creating a critical mass of inter-university, interdisciplinary and international researchers with relevant groups from the Russian Academy of Science, University of Jena (Germany), and experts in artificial photosynthesis from the University of Tokyo (K. Domen, h = 95, cites>34000)