Megapost: Nuevas Energias Renovables

Desarrollan generador de energía a base de aire comprimido

Un ingeniero español llamado Fermín Ángel Andrés lleva al rededor de 10 años trabajando en su proyecto que emplearía el aire comprimido con la finalidad de generar energía, sí, estamos hablando de una tecnología que permitiría desarrollar otra forma de energía alternativa.

Así, el sistema que desarrollo Fermín, cuenta con una turbina, una bomba de aire, un motor, un deposito de presión, y el generador que se encargaría de producir la energía eléctrica final, y su proceso de funcionamiento iniciaría al llenarse el deposito con aire comprimido por una única vez, tras esto, la turbina se encargará de mover el eje para comenzar el funcionamiento la bomba de aire que incorporó.



Cuando la bomba de aire comienza a funcionar, agita la turbina que comenzará a girar hasta activar el motor, y comienza la generación de energía, de esta forma, podría introducirse este nuevo mecanismo en algunos automóviles, y demás con la finalidad de proporcionar una energía sostenible, y que contamine muy poco al medio ambiente.

Según las propias palabras de su inventor, esta tecnología podría ocasionar el adiós al petróleo, o más bien, relegarlo como una de las principales fuentes de energía, ya que incluso abarataría costos para las industrias y el transporte, al tiempo que también disminuiría las emisiones de dióxido de carbono.

De momento, Fermín se encuentra en busca de alguna compañía o particular interesado en financiar la producción y masificación de su nueva tecnología, aún así en caso de no conseguir ayuda, él mismo afirmo estar dispuesto a producir su producto y venderlo.



Un biocombustible sustentable para detener la deforestación

La palmera africana Eleais guineensis, o vulgarmente conocida como palma aceitera, da un fruto que viene siendo explotado por el ser humano desde hace unos cinco mil años. El principal atractivo de ese fruto es el aceite que se puede extraer a partir de él, que actualmente tiene una producción mundial de miles de millones de dólares en diferentes industrias, desde la alimenticia hasta los biocombustibles. La demanda por este tipo de aceite ha ido creciendo a pasos agigantados durante la última década.



El problema es que para conseguir suplir esa demanda los gobiernos locales no tienen miramientos a la hora de talar cada vez más bosques, aniquilando ecosistemas enteros y produciendo más daño del que supuestamente quieren frenar con la producción de biocombustibles. Pero viene surgiendo un movimiento, tanto de parte de empresas, como de gobiernos importadores, que busca una producción de aceite de palma sustentable, que si se llega a lograr podría generar un cambio importante a nivel mundial.

Actualmente, el 70 por ciento de la gran demanda que hay de aceite de palma termina en margarina, chocolate, crema, y demás productos alimenticios. Pero también se utiliza en la industria de los cosméticos, y cada vez más en la fabricación de biocombustibles. Es que se trata de un producto natural, renovable, y que se crea a partir de los frutos de árboles, por lo que en cierta medida se foresta para producir este aceite.

Pero lo cierto es que el costo medioambiental del crecimiento en la demanda del aceite de palma se está volviendo devastador, no sólo a nivel de las comunidades y ecosistemas locales, sino a nivel mundial, debido a que se están destruyendo millones de hectáreas de bosques y turbas que son vitales para el planeta. Bosques y selvas enormes como los del sudeste asiático o los de África, son los que pueden absorber el dióxido de carbono, gran culpable del Calentamiento Global, un dióxido de carbono generado por la tecnología humana, y paradójicamente, también por la tala y quema indiscriminada de bosques nativos a fin de limpiar el terreno para plantar palmeras.

Indonesia es uno de los principales países productores de aceite de palma, con 6 millones de hectáreas de plantaciones, que planean expandir con 4 millones más especialmente dedicadas a los biocombustibles. Los gobiernos de la mayoría de los países desarrollados, y muchos de los que están en vías de desarrollo están preocupándose por el medioambiente, por lo que piden que un porcentaje de entre el 5 y el 15, de los combustibles comercializados provenga de fuentes renovables como la soja o la palma. Pero este interés por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero se está volviendo en contra, porque para poder lograrlo a base de biocombustibles de aceite de palma, están destruyendo bosques nativos y la turba de Indonesia. Cientos de hectáreas que se queman y están produciendo más emisiones de gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles.

Esto está ocurriendo en todo el Sudeste asiático, pero particularmente en Indonesia, que justamente es uno de los principales países emisores de gases de efecto invernadero, junto con China y Estados Unidos, pero lo irónico es que Indonesia los produce, en gran parte, por la quema de turba y bosques nativos. Tiene una deforestación tan rápida que en 2008 fue parte del libro Guinness de los Records. 10 millones de las 22,5 millones de hectáreas que el país tenía de turba, fueron drenadas y quemadas. La turba, para que nos ubiquemos, es un material orgánico esponjoso, que forma campos enteros de vegetales muertos que con el paso de los milenios se transforma luego en carbón.

ACEITE DE PALMA SUSTENTABLE
Así fue que surgió una movida de parte de empresas y gobiernos para poder poner un fin al descontrol que genera la alta demanda de aceite de palma. La idea surgió en 2004, cuando el grupo conservacionista WWF se unió con la industria del aceite de palma y lanzaron Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO), una organización sin fines de lucro que buscaba formar una mesa redonda en la que se sentarían todos los interesados a conversar y poner límites para que la industria aceitera sea cada vez más sustentable. La asociación que surgió de este acuerdo tiene cede en Zurich, Suiza, actualmente, pero también con una base en Kuala Lumpur, capital de Indonesia.


Redactaron unos principios que tanto productores como procesadores debían seguir a fin de poder recibir el certificado de aceite de palma sustentable, un certificado que muchas grandes empresas y gobiernos nacionales empezaron a solicitar a los productores de aceite. Los principios a respetar incluyen una transparencia y un compromiso con el cuidado del medio ambiente, y también con el trato social de las comunidades asociadas a los bosques y a las plantaciones, así como también los empleados en el cultivo y en el procesado de los frutos de la palma.

Actualmente hay más de 70 empresas de todo el mundo que lo han firmado, la mitad de ellas son de Indonesia. Pero de los más o menos 40 millones de toneladas de aceite de palma que se producen al año, por ahora apenas 1,5 millones son certificados como sustentables. Si bien son pocas las compañías que han certificado, tanto la población local, como las organizaciones no gubernamentales de Indonesia, están utilizando los criterios de RSPO y presionan al gobierno nacional para que se pueda lograr aumentar cada vez más el porcentaje de aceite de palma sustentable que sale del país. Incluso, según grupos como Greenpeace y Wetlands International , hay huecos en la legislación local, y en el certificado de RSPO que permiten hacerse pasar por sustentables, cuando en realidad se sigue talando bosque nativo, gracias a la vista gorda que hacen los gobiernos locales.

Pero lo cierto es que si el cien por cien de la producción del aceite de palma se volviese sustentable, implicaría un cambio importantísimo a nivel mundial. No sólo países como Indonesia dejarían de ser los mayores emisores de gases de efecto invernadero, sino que pasarían a ser lo contrario, reservorios de dióxido de carbono, porque una palmera aceitera necesita tener, al menos, siete años de vida para producir el fruto del cual se obtiene el aceite. Esto implicaría que habría inmensos bosques dedicados a la producción de un aceite sustentable, volviendo sustentable a la industria alimenticia, a la cosmética, y siendo una fuente más atractiva de biocombustibles, que por el momento son los mejores candidatos para reemplazar a los derivados del petróleo.



El mar como fuente de energía eléctrica renovable
Hay tres regiones en el mundo que son las más aptas para generar energía mareomotriz, que son la costa norte de Australia, la del Mar Amarillo en Corea, y la costa de la Patagonia argentina. Zonas puntuales como San Julián, Puerto Santa Cruz y Río Gallegos en Santa Cruz, o los golfos Nuevo y San José, en Chubut, cuentan con una amplitud de mareas únicas para la generación de energía eléctrica.


Según estudios recientes, en el país existe un potencial teórico dehasta 40.000 MW de energía mareomotriz. A modo de comparaciónla central atómica Atucha II, que estará operativa en 2013, y que tantos millones de dólares costó, aportará 692 MW.

Existen diversas formas de aprovechar la fuerza del océano para generar energía, como la energía mareomotriz, la undimotriz y la de las corrientes. La primera aprovecha el ciclo de las mareas, que son el fruto del tirón que da la Luna cuando está más cerca de nuestro mundo. Con la rotación del planeta ese tirón se va corriendo, por eso el ciclo suele durar seis horas, haciendo que el nivel del agua en la costa suba, y luego baje. La amplitud y fuerza de ese movimiento puede servir del mismo modo que la energía hidroeléctrica. La undimotriz se vale de sistemas de pistones que aprovechan el movimiento hacia arriba y debajo de las olas. Y por último, está la que producen las corrientes marinas al movilizar turbinas y así generar electricidad.

ENERGÍA OCEÁNICA EN ARGENTINA
Teniendo semejante potencial, y tantas posibilidades tecnológicas, ¿cómo es que la energía oceánica no ha despegado en el país? No es por cuestiones de costos, porque no resulta mucho más cara que otros tipos de emprendimientos. Tampoco por falta de interés, ya que diversas compañías coreanas y rusas se han presentado con propuestas.

Dos temas detienen el avance en este aspecto, uno es la falta de incentivos y seguridad económica de parte del gobierno, el otro son los problemas medio ambientales que pueden llegar a generar este tipo de emprendimientos. Las mejores zonas con las que cuenta la Argentina, también son algunas de las que tienen ecosistemas más sensibles, como por ejemplo Península Valdés, que es Patrimonio de la Humanidad.

Los proyectos de energía mareomotriz suelen necesitar diques y represas al estilo de la energía hidroeléctrica, por lo que destruyen o dañan de una forma importante al ecosistema de la zona.

Pero recientemente, una compañía coreana estuvo evaluando un nuevo enfoque que no resultaría dañino para el ecosistema marino. Este nuevo concepto combina la energía de las mareas con la de las corrientes marinas. Hasta ahora, estos dos tipos de tecnología energética se pensaban para diferentes zonas, dado que la de las mareas necesitan de una amplitud de marea de al menos 5 metros, mientras que la de las corrientes marinas requiere una velocidad de 2 metros por segundo de mínimo.

Pero un nuevo concepto desarrollado por la empresa coreana Blue Ocean Power logra aprovechar ambas posibilidades que el océano brinda para la generación energética. Esto se puede lograr con una turbina generadora que necesita de corrientes de gran velocidad. Lo interesante es que su tamaño es pequeño, pero su capacidad grande, y puede ser desarrollada con tecnología existente de la industria de la energía eólica, de la construcción de barcos y la tecnología marina en general.

Conversando con Kyungsoo Jang , experto coreano en energía marina de Blue Ocean Power, me contó quese trata de parques marinos de molinos similares a los de la energía eólica, que se valen de la velocidad del agua tanto de las corrientes marinas como de velocidad que gana el agua al subir y bajar la marea. El sistema de Blue Ocean Power consiste en aprovechar zonas con esta doble cualidad. Lo interesante es que no resulta destructivo para el ecosistema marino como una represa o dique típico de la energía de mareas, dado que según me comentó Kyungsoo no causa grandes cambios en las zonas aledañas.

Ayudada por la consultora argentina Santiago & Sinclair la empresa coreana estuvo analizando la costa argentina, y está en tratativas con los gobiernos municipales y provinciales para encarar un proyecto de este tipo en alguna de las zonas más prometedoras de la costa patagónica.



Una mini central hidroeléctrica amigable con el medio ambiente

Una represa hidroeléctrica suele ser algo descomunal, y para funcionar bien necesita de una especie de enorme "batería": de cierta forma, el embalse cumple esa función, ya que acumula energía a base de cortarle el paso a un río caudaloso para formar grandes lagos.

Este tipo de energía es renovable, pero no es amigable con el medio ambiente dado que suele destrozar los ecosistemas que quedan debajo de esos lagos artificiales, llegando a extinguir especies enteras. Pero,existe otro tipo de modalidad para aprovechar esta tecnología sin ser agresivo con el entorno: la minihidro o pequeños aprovechamientos hidroeléctricos.

Una minihidro es una central hidroeléctrica de pequeña escala que puede servir como fuente de energía tanto para una pequeña vivienda como a un poblado, o incluso para ser parte de la red eléctrica. Al ser de una escala menor, este tipode aprovechamientos no requieren de estudios técnicos complejos, ni grandes inversiones de capitales, o estudios ambientales exhaustivos. Se pueden iniciar y completar en un período corto. Basta encontrar un río que pueda movilizar un rotor, y ya tenemos minihidro.

MINI HIDRO EN ARGENTINA
Aquí en Argentina, los pequeños proyectos hidroeléctricos son la energía renovable más antigua, con instalaciones que datan de 1911 todavía en funcionamiento. Según el estudio Estado de la industria argentina de energías renovables , editado y publicado por la revista Clean Energy, Argentina cuenta con 520 MW de potencia de mini hidro, si bien algunas plantas no están operativas en la actualidad y otras están en proceso de construcción.

A la cabeza está la provincia de Córdoba, que representa un 40 por ciento del total mencionado. Le siguen Mendoza, Tucumán y Jujuy. Si bien es mucho lo que tenemos instalado en el país, los recursos para seguir creciendo en mini hidro son enormes. Según expertos, fácilmente se podría llegar a 1000 MW, y probablemente a 2000 MV.

Generalmente un proyecto de esta categoría no suele superar los 30 MW de potencia, y muchas veces son menores. De los 37 mini hidro que hay en el país, 19 son de menos de 10 MW de potencia, y apenas dos llegan a los 30 de máxima. El más antiguo está en Córdoba, en La Calera, y genera 5 MW desde 1911.

Este tipo de energía renovable es una tecnología que puede adaptarse desde el uso residencial al pequeño embalse que puede alimentar a un pueblo entero, o inyectar electricidad en la red pública.

Los mini hidro residenciales se ven mucho en comunidades aisladas de la Cordillera de los Andes. Los pobladores locales aprovechan los arroyos que bajan de la montaña para generar electricidad en su hogar, y a veces hasta en sus pequeños emprendimientos económicos, como ser cabañas o campings. Alcanzo con colocar una pequeña turbina hidroeléctrica en un desvío del arroyo, que ya se tiene electricidad constante simplemente valiéndose del movimiento del agua que baja hacia los lagos o ríos.

Otros mini hidro son más grandes, y necesitan de la fuerza de ríos más que arroyos, y escalando se llega a las mini hidro de mayor tamaño, que ya se valen de pequeños embalses. Estas últimas ya sí necesitan de estudios medio ambientales, dado que por más pequeña que sea la represa, causa un impacto en el ecosistema local, al frenar el avance del río e inundar las zonas aledañas.

Se suelen utilizar turbinas del tipo Francis aquí en el país, que son turbomáquinas movilizadas por la fuerza del agua, y pueden servir para un rango amplio de caudales de arroyos y ríos, y para saltos que van desde los pocos metros a más de cien. Este tipo de turbinas son las más elegidas porque alcanzan casi un 90 por ciento de eficiencia en transformar la fuerza del agua en electricidad. Inventadas por James Francis en 1848, hoy en día siguen siendo las más eficientes del mercado.

Se trata de una turbina a reacción en la cuál el agua cambia de presión mientras se mueve a través de ella, entregando su energía. Se suele colocar entre la fuente de agua con fuerte presión y la salida del agua con baja presión, que suele ser en la base de un dique. Los rotores pueden tener de entre 1 y 10 metros, dependiendo del tamaño del aprovechamiento hidroeléctrico.

En Argentina, los costos de instalación no difieren de los del resto del mundo. Rondan los 2500 a 4000 dólares por kW instalado y por lo tanto es dificil de entender por qué no proliferan estas instalaciones. Por ahora no atrae inversiones a pesar de ser económico, y de que abundan en el país sitios para utilizarla. Es una más de las energías renovables de las que el país cuenta con recursos en cantidad, similar a lo que ocurre con la eólica, geotérmica y oceánica.




Baldosas inteligentes que se iluminan y producen energía renovable

Producto de la iniciativa Keep Walking de Johnie Walker (la marca de bebidas), se ha comenzado a desarrollar una tecnología que permite aprovechar la energía cinética producida por nuestras pisadas, se trata de unas baldosas inteligentes que han sido propuestas por Pavegen, siendo capaces de iluminar farolas, pantallas e incluso recargar pequeñas baterías.

En principio, el 5% de la energía que producen es utilizada para iluminarse a sí mismas cuando son pisadas por nosotros, mientras que el 95% restante se empleará en diferentes funciones como hemos mencionado. Además, se encuentran fabricadas en materiales reciclados.

Por ejemplo, la baldosa se encuentra revestida por caucho 100% reciclado, y el 80% de los materiales restantes, también son de origen reciclado, resultando en baldosas que además de ser inteligentes, son impermeables y capaces de soportar grandes cantidades de peso, por lo que podrían circular sobre ellas vehículos relativamente pesados.

Para hacernos una idea de lo que son capaces de la capacidad de estas baldosas, Laurence Kemball, el ingeniero responsable de este peculiar proyecto de energía renovable, indicó que si una sola baldosa fuese pisada por todas las personas del mundo durante un día, sería capaz de mantener iluminados unos 25.000 hogares durante todo un año.

Esto abre muchísimas posibilidades, como por ejemplo, la utilización de las mismas en cruces peatonales, donde la iluminación de las baldosas tras ser pisadas elevaría la seguridad de los peatones, además, también podríamos considerar su utilización en hogares, donde podríamos desde recargar nuestros móviles hasta mantener iluminada nuestra casa con energía completamente renovable.



Nuevo dispositivo que purifica agua y genera energía

Cada uno de los seres humanos necesitamos beber agua para poder sobrevivir, pero, cada vez es más escaso este vital elemento. Entonces sería bueno encontrar una manera de resolver el problema de las aguas residuales y encontrar una forma eficiente de reciclaje de agua.

Forma que encontraron un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pennsylvania quienes inventaron una máquina que no solamente tiene la característica de poder limpiar las aguas residuales, sino que también puede producir la energía suficiente para mantenerse en funcionamiento

Esta máquina es un híbrido que comprende de microbianas de combustible y celdas de electrodiálisis inversa.

Las células de combustible microbianas utilizan dos cámaras separadas por una capa semi-permiable. Un lado de la pila de combustible contiene el agua residual y un electrodo microbio-cubierto.

Los microbios digieren material orgánico en el agua residual. Esto produce electrones, protones y CO2.

Estos electrones se mueven a través del electrodo microbio-cubierto del circuito, donde terminan en el otro lado de la cámara donde estos electrones se recombinan con los protones y electrones produciendo agua.

Con esta máquina, el futuro de la limpieza de las aguas residuales será auto-sostenible, asequible, y una cosa que solamente tendremos que esperar para verlo en completo funcionamiento.



Investigadores del MIT crean una cámara que hace ver la luz lentamente


Los investigadores del MIT han podido crear un nuevo tipo de cámara que es capaz de capturar un billón de exposiciones por segundo. Esto quiere decir que puede captar la luz a medida que viaja a lo largo de una botella de un litro y de regreso, después de que la luz rebotara en la tapa.

La nueva cámara utiliza una nueva tecnología llamada cámara streak, que utiliza una rendija estrecha como su apertura, tal como podrás ver en el siguiente vídeo de demostración:


Uno de los desarrolladores del sistema, menciona que es actualmente lo “lo último en tecnología en una cámara lenta”. Explicando “No hay nada en el universo que se vea rápido con esta cámara”.

Las partículas de luz – fotones – entan en la cámara a través de la rendija y pasan a través de un campo eléctrico que los desvía en una dirección perpendicular a la ranura.

Debido a que el campo eléctrico está cambiando muy rápidamente, se desvía fotones que llegan tarde más de lo que hace llegar las primeras.




Clara Lazen, la niña que descubre una molécula capaz de almacenar energía

Casos particulares e increíbles si los hay, prueba de ello es lo que le ha sucedido a Clara Lazen, una joven de diez años que se encontraba en su clase de ciencias junto a su profesor de primaria Kennet Boehr, en la ciudad de Kansas, cuando, jugando con un kit de modelos moleculares, la niña descubrió una nueva molécula que jamás había sido pensada, y que además, dispondría del potencial necesario para almacenar energía.

Boehr afirma que Clara comenzó a colocar los átomos de forma compleja, y una vez concluyo su modelo se le acercó al profesor y le preguntó si había hecho algo real de química, a lo que él mismo analizando la estructura de la molécula se mostro anonadado por su composición.

El profesor decidió tomar una fotografía y enviársela a un conocido suyo, Robert Zoellner, quien trabaja en la Universidad Estatal de Humboldt. Robert decidió investigar la molécula en cuestión, tratándose de la tetraquis (nitratoxycarbon) metano, determinando que se trataba de algo único y jamás estudiado, además, para sorpresa de todos, la estructura de esta molécula le permite ser capaz de almacenar energía de forma estable, por lo que bien podría emplearse como explosivo, o bien para producir energía.

De todas formas, se trata de algo que jamás ha sido pensado, por lo que es necesario sintetizarla en un laboratorio, aunque lamentablemente en la Universidad de Humboldt no son capaces de hacerlo porque excede su alcance.

Esto llevo a que Zoellner tome la decisión que todo científico escogería en su lugar, escribir un artículo para que sea publicado en la revista Computational and Theoretical Chemistry, donde detallaría la estructura de ésta particular molécula, sus cualidades y posibles usos, con el fin de atraer investigadores que puedan sintetizarla.

Claro que el nombre de Clara aparecerá en éste artículo como la autora del descubrimiento.