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A menudo se pasa por alto, la metrología, la ciencia de la medición, depende innumerables aspectos de la vida diaria, desde decir con precisión el tiempo hasta garantizar la seguridad de las comunicaciones digitales.
A medida que Europa aumenta los esfuerzos para hacer la transición a una economía más verde, el hidrógeno está tomando el centro del escenario como una solución de energía limpia, particularmente para sectores de descarbonización como el transporte y la industria pesada. Pero convertir el hidrógeno en una fuente de energía confiable a gran escala depende de algo engañosamente simple: la capacidad de medirlo con precisión a medida que se mueve a través de la cadena de suministro.
“Decidir cómo medir mejor medir el flujo de hidrógeno es crucial”, dijo Annarita Baldan, científica jefe de VSL (Instituto Nacional de Metrología holandesa) y presidenta de la Red Europea de Metrología para Gases de Energía.
“Necesitamos aprender a medir con precisión la calidad y cantidad de hidrógeno, cómo detectar fugas y cómo garantizar que todo sea seguro”.
Baldan está estrechamente involucrado en un proyecto de investigación llamado MET4H2, Short for Metrology for the Hydroging Supply Cain, que reúne a los Institutos Nacionales de Metrología, Organizaciones de Investigación e Industria.
Esta iniciativa europea, que concluirá en septiembre de 2025, se propuso desarrollar y refinar los estándares de medición esenciales para el desarrollo seguro e integración de las tecnologías de hidrógeno en los sistemas de energía existentes.
Es un paso necesario para que Europa logre su objetivo de aumentar la cuota de mercado del hidrógeno del 2% en 2020 al 14% en 2050.
Cuenta de consistencia
Esta es una de las muchas contribuciones clave que la metrología, un campo de ciencia relativamente poco conocido, hace a nuestra vida diaria. Hace prácticamente todo, desde garantizar que podamos ver con precisión cuánto hidrógeno fluye a través de una tubería para asegurarse de que el tiempo que se muestra en nuestros teléfonos sea correcto.
“Cuando miras tu reloj, el tiempo que muestra será en gran medida el mismo que el de los relojes de las personas que te rodean”, dijo Baldan.
“Cuando bebe agua del grifo, en la mayoría de los países europeos, sabe que está limpio. Eso se debe a la metrología. Se da por sentado, pero detrás de escena, nos aseguramos de que todas estas cosas sean posibles”.
La importancia de este campo se celebra cada año el 20 de mayo, el Día Mundial de la Metrología. Este año también marca el 150 aniversario de la firma de la convención del medidor.
Este tratado internacional, firmado en 1875 en París, Francia, sentó los fundamentos de un sistema global de medición, asegurando que las mediciones como la longitud, la masa y el tiempo fueran consistentes en todo el mundo.
Seguridad cuántica
La metrología es un campo extremadamente diverso. Los institutos de metrología en cada país aseguran, por ejemplo, que el combustible colocado en un automóvil en una estación de servicio es la cantidad que dice en el medidor. Pero también estudian problemas de alta tecnología, como cómo hacer que la comunicación cuántica sea segura.
Las computadoras cuánticas son computadoras de alta velocidad que funcionan en principios de física cuántica. Se teme que las velocidades potenciales en las que funcionan estas computadoras pueden hacer obsoletas las medidas de seguridad actuales para la comunicación digital. Esta es la razón por la cual los criptógrafos están ocupados trabajando en el desarrollo de sistemas de seguridad a prueba de cuántica.
“Estamos trabajando en un concepto llamado distribución clave cuántica”, dijo Ivo Pietro Degiovanni, Director de Investigación del Instituto Nacional de Metrología italiana (INRIM) y presidente de la Red Europea de Tecnologías Quantos de Metrología. “Esto nos permitirá comunicarnos de manera segura, incluso cuando las computadoras cuánticas se vuelven realidad”.
Pero hay un punto débil en esta nueva forma de codificar mensajes: una transformación debe ocurrir entre el mundo cuántico y físico.
Pero en este punto, podría ocurrir “fuga de información”, dijo Degiovanni. “Un hacker podría observar su mensaje e interceptarlo”.
Gracias al trabajo llevado a cabo a través de una iniciativa llamada Metisq, que se realizó de 2019 a 2024 bajo el Programa Europeo de Metrología para la Innovación e Investigación (Empir), los metrólogos de toda Europa pudieron desarrollar formas de detectar y bloquear este tipo de fuga de información. ¡Coloque uno para la metrología!
Aumento de la sostenibilidad
La metróloga Annette Röttger del Instituto Nacional de Metrología alemán ha estado analizando cómo la metrología puede contribuir a la tecnología de la batería y, particularmente, la forma en que los reciclamos.
“En 2030, tendremos 150 millones de baterías de iones de litio disponibles para uso secundario”, dijo Röttger. “Ese es un número enorme. Pero para reciclarlos bien, también necesitamos saber cuándo y si podemos reutilizarlos”.
Röttger participó en un proyecto de investigación llamado Libforsecuse, que se desarrolló desde septiembre de 2018 hasta agosto de 2021.
Esta iniciativa permitió a los investigadores buscar formas de medir con precisión la impedancia: resistencia al flujo de corriente eléctrica en una batería.
Las baterías de iones de litio se usan comúnmente en vehículos eléctricos. A medida que envejecen, su rendimiento disminuye y es posible que necesiten ser reemplazados. Sin embargo, aún podrían estar en buena forma para otros usos, como el almacenamiento de energía. Por lo tanto, verificar la impedancia de estas baterías de segunda mano es importante para decidir su potencial de reutilización.
“Puede compararlo con cómo, cuando fluye el agua a través de una tubería, se ralentiza cuando hay curvas, giros o bloqueos”, dijo Röttger. “Observamos cómo medir mejor la impedancia y definir cuándo aún se puede reutilizar una batería”.
Normas europeas
Ya sea que mida el flujo de hidrógeno, los caprichos de los qubits o el potencial de potencia de las baterías de segunda mano, no solo es importante asegurarse de que las mediciones sean precisas, sino que también es esencial que las personas midan de la misma manera en todas partes.
A través de Euramet y la Asociación Europea de Metrología, Europa es un jugador importante en estandarización y coordinación.
“Los europeos deben colaborar para resolver estas mediciones. La metrología es la base sobre la cual gran parte de lo que producimos y el comercio se construye”, dijo Röttger.
El apoyo de la UE a la investigación en esta área permite a los metrólogos de toda Europa trabajar juntos en una amplia gama de problemas.
“Es clave que podamos reunirnos entre nosotros y comparar los resultados”, dijo Baldan. “Necesitamos alinear nuestros estándares de medición. Necesitamos ir más allá de las preocupaciones nacionales en metrología”.
Degiovanni también acordó que la cooperación en metrología es fundamental para la competitividad sostenible de Europa. “Particularmente en nuevos campos como la computación cuántica y las tecnologías sostenibles, debemos verificar las afirmaciones y asegurarnos de que todos estén en la misma página. Trabajar junto con colegas como este tiene un gran impacto”.
Proporcionado por Horizon: The UE Research & Innovation Magazine
Este artículo fue publicado originalmente en la revista Horizon the UE Research and Innovation.
Cita: Metrología es importante: La ciencia oculta que impulsa la transición verde y digital (2025, 16 de mayo) recuperada el 16 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-metrology-hidden-science-green-digital.html
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