Mostrando entradas con la etiqueta energía. Mostrar todas las entradas

Solar Impulse anuncia su primer vuelo transcontinental


Desde que Icaro se chamusco las alas de ganso con las que adosada a la espalda intento alcanzar el solo, la historia de la aeronáutica se ha cimentado en la consecución de gestas, que ha consistido en plantearse retos territoriales (cruzar un océano, unir dos ciudades sin realizar escalas...etc) combinandolos con retos donde la resistencia y la tecnología eran don factores determinantes en los numerosos y variados proyectos por los que la humanidad ha conquistado el cielo obteniendo ha cambio la facultad de poder desplazarse volando.

A comienzos de este siglo XXI las distancias a cubrir y los territorios por los que se vuela siguen reuniendo practicamente las mismas características, pero las especificaciones técnicas, así como el origen de la energía que emplean y los innovadores materiales que cada día se descubren, representan nuevos hitos para los pioneros de la aviación de esta primera y vertiginosa década.


Quizás la aventura que acaparado mas atención por parte de la comunidad científica internacional, de la prensa y de la opinión publica, sea el proyecto Solar Impulse. Incubado por los ingenieros aeronáuticos Bertrand Piccard y Brian Jones en 1.999. Es en 2.004 cuando se incorpora el piloto André Borschberg, dando el paso definitivo para la constitución de una sociedad anónima a través de la que financiar sus proyectos.




Desde entonces los prototipos con los que han desarrollado sus diferentes misiones, en las que aplicando el conocimiento y la investigación obtenida a través del departamento que poseen espacializado en el desarrollo de sistemas que propulsados, utilizando únicamente como energía la obtenida a partir de la obtención de fuentes renovables (principalmente solar), han cosechado numerosos éxitos, demostrando que se puede concebir un futuro mas o menos inmediato en el que los aviones que surcan el cielo no lo tracen con estelas, pudiendo sustituir los caros y contaminantes combustibles por energía verde.

Recién anunciada su ultima y mas transcedental misión, programada para 2.013  no tiene nada que ver con las misiones realizadas hasta ahora. Consistentes la mayoría en la consecución de trayectos trazados sobre territorio europeo (cabe recordar que su sede central esta en Lausanne Suiza), de corta y media distancia en las que se empleando avionetas adaptadas con sistemas solares. 


Ahora el equipo formado por Piccard y Borschberg se han marcado como reto cubrir la distancia entre los dos océanos que flanquean los Estados Unidos, en un único vuelo sin escalas entre las ciudades de San Francisco (bañada por el océano Pacifico) y New York (por el Atlántico), utilizando únicamente la energía extraída del sol. Posibilidad que hasta su anuncio constituía una entelequia y que de consumarse con éxito, supondría la antesala para los preparativos de lo que seria la primera al vuelto de un vuelo sin escalas, utilizando como única fuente de energía, la producida gracias al sol.

Se preve que este primer vuelo transcontinental tendrá una duración de aproximadamente veinte horas interrumpidas en las que se alternaran en su tripulación Piccard y Borschberg. Contando en todo momento con la asistencia
de un nutrido equipo humano de personal técnico especializado, que alertara de cualquier posible incidencia que pueda suceder a lo largo de la travesía.

En el aspecto técnico el avión cuenta con con la incoporación de mas de 11.500 células solares en las alas, capaces de suministrar energía a sus cuatro motores de diez caballos de fuerza cada uno. El fuselaje del avión presenta una envergadura equiparable a la de un Airbus A340, pero sorprendentemente sólo pesa mil seiscientos kilos, poco que una furgoneta de reparto, Alcanzando una velocidad de setenta kilometros hora,  consumiendo aproximadamente la misma misma energía que una motocicleta.


Crean pilas híbridas destinadas a la producción de energía cinética


Energía y movimiento son dos conceptos que pese a complementarse, en términos prácticos este mecanismo productor de energía ha sido muy poco aprovechado. Aunque existen numerosos proyectos que tratan de aprovechar la enorme capacidad de la piezoelectricidad para generar electricidad utilizando la energía que cinéticamente genera un organismo en movimiento.

Recientemente, los investigadores del Georgia Institute of Technology han creado lo que ellos creen es un método más eficiente. Ellos han desarrollado una célula de energía de auto-carga que convierte directamente la energía mecánica en energía química. La célula almacena la potencia hasta que se libera como una corriente eléctrica. 


Mediante la creación de una célula híbrida generador-almacenamiento, se han eliminado la necesidad de emplear sistemas que utilizan una batería independiente del generador, reduciendo la cantidad de peso y espacio que normalmente se requiere para acomodar dispositivos que generen, almacenen y suministren la energía cinética.

El estudio dirigido por Zhong Lin Wang, profesor regente en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales en el Instituto de Tecnología de Georgia, afirma que el sistema de carga se acumula en ciertos materiales sólidos con características piezoeléctricas, conducen los iones de litio de un lado de la célula cuando la membrana se deforma por el estrés.

Mediante el aprovechamiento de una fuerza de compresión (cinética), tal como un talón del zapato golpeando sobre un material (piezoeléctrico) el pavimento, la célula de genera suficiente corriente para alimentar una pequeña calculadora. 


Una celda de potencia híbrida del tamaño de una pila botón convencional puede alimentar pequeños dispositivos electrónicos - y podría tener aplicaciones militares para los soldados que podría algún día el equipo de recarga de baterías mientras caminaban.

La célula de potencia consta de un cátodo hecho de litio-óxido de cobalto (LiCoO2) y un ánodo compuesto de dióxido de titanio (TiO2) nanotubos cultivados sobre una película de titanio. Los dos electrodos están separados por una membrana hecha de poli (fluoruro de vinilideno) (PVDF), que genera una carga piezoeléctrica cuando se somete a tensión. 


Cuando la célula de potencia se comprime mecánicamente, la película de PVDF genera un potencial piezoeléctrico que sirve como una bomba de carga para conducir los iones de litio del lado del cátodo al lado del ánodo. La energía se almacena en el ánodo como el óxido de litio-titanio. 

Hasta el momento, Wang y su equipo de investigación, han construido y probado más de 500 de las células de energía. Wang estima que la celda híbrida será tanto como cinco veces más eficiente en la conversión de energía mecánica en energía química que un generador y una batería por separado. 


El sistema podría ser utilizado para convertir la energía mecánica que se produce al caminar, de la que generan los neumáticos de un vehículo, a partir de las olas del mar cuando golpean en la costa o de las vibraciones mecánicas producidas por multitud de objetos.



Caleb Charland - La luz de la fruta


Todos conocemos la propiedades energéticas de los alimentos, tanto en términos dietéticos como el uso de diferentes cultivos para la producción de bio-diesel. Pero lo que nos revela el fotógrafo Caleb Charland con su serie es la facultad de las frutas y verduras para producir electricidad. 

Sus proyectos fotográficos relacionados con la electricidad, el fuego y el magnetismo, experimentan con serie de fuentes de energía alternativas creadas a partir de frutas, monedas, e incluso vinagre para alimentar diodos LED, con lo que consigue fotografías larga exposición, invirtiendo en cada sesión hasta catorce horas. 

Las baterías orgánicas extraen la energía, utilizando como filamentos semiconductores cables de cobre, enlazados a clavos galvanizados recubierto de zinc. Los electrones fluyen desde el electrodo de zinc (donde el zinc reacciona), llegando a producir alrededor de 5 voltios, alimentación de un LED durante varias horas.


"Hay una energía vibrando en el espacio existente entre nuestra percepción del mundo y el potencial que la mente percibe para nuestras invenciones. Esa energía es el origen de todo arte y toda ciencia verdadera, genera momentos sorprendentes que nos permiten sentir lo extraordinario en lo cotidiano."

Caleb Charland se crió en una zona rural de Maine (EE.UU.) y pasó parte de su infancia ayudando a su padre en su empresa de reformas, y de ahí surgió parte de su curiosidad y de su capacidad para la utilización de los materiales de forma creativa.

Caleb además, combina su curiosidad científica con la creatividad fotográfica para captar imágenes de objetos cotidianos que interactúan con las fuerzas físicas fundamentales. El resultado es a la vez estético y didáctico. 

 

DNV KEMA Energy diseña SUNdy, un isla solar hexagonal en el mar


El medio oceánico esta suponiendo una revolución desde el punto de vista de producción energética, la fuerza de las olas y la capacidad de las corrientes marinas son solo dos de los ejemplos de las tecnologías renovables, con capacidad para sustituir el monopolio de las energías de origen fósil y contribuir a la tan necesaria diversificación energética.

Pero el océano no solamente reune las condiciones intrínsecas para producir energía verde, sino que además se ha revelado como una excelente plataforma para instalar explotaciones renovables, que tradicionalmente se consideran propias de tierra firme como la tecnología eólica o mas recientemente la solar.

El ultimo proyecto que viene a confirmar el potencial del medio marítimo como medio para instalar parques fotovoltaicos, es el desarrollado por la compañía  DNV KEMA Energy, que pretende producir energía solar en ultramar desplegando grandes instalaciones de forma hexagonal formada por células fotovoltaicas de alta eficiencia.

Denominado SUNdy, se trata de unidades flotantes cuya matriz sumarian matrices, por un total de 4.200 paneles, formaría una isla solar del tamaño de un estadio de fútbol, capaz de generar 2MW. Varias islas conectadas entre sí podrían constituir un campo solar de 50 MW o más, capaz para producir suficiente electricidad como para cubrir la demanda 30.000 personas.

La clave para crear una estructurada funcional reside en la selección de los materiales, que se han utilizado en la fabricación de los módulos solares,  más ligeros que los módulos tradicionales basados ​​en vidrio, lo que les permite ondular con la superficie del océano, con eficiencias cercanas a las de silicona cristalina.

Creados por el departamento de innovación de DNV y el Centro de Tecnologías Limpias en Singapur. El comportamiento de este material es más bien como una tela de araña. Modular y dinámica, los rendimientos son compatibles con la estructura de las olas, soportando importantes cargas externas que actúan sobre ella. 

Uprise Energy - Portable Power Center (PPC), turbina eólica modular de gran capacidad


Soluciones energéticas que utilicen tecnología dirigidas al ámbito domestico existen muchas, (en NQ hemos tenido la oportunidad de describir unos cuantos). Ver prototipos de aregenoradores eólicos incorporados al mobiliario urbano cada vez es mas usual, hecho que modifica el paisaje urbano y mejora el medio ambiente. Pero lo que ha desarrollado la star-up Uprise Energy con sede en San Diego (California), es un producto realmente innovador dirigido a cubrir las necesidades de pequeñas comunidades de vecinos, explotaciones agricolas o medianas empresas, de forma rápida, eficiente y limpia.

Portable Power Center (PPC) innova en este sentido al proporcionar en una unidad autónoma que se pliega dentro de un contenedor de transporte, siendo remolcado   comodamente al lugar donde finalmente se ubicara. Provisto de una turbina de 50 kilovatios (kW), produce electricidad suficiente para suministrar electricidad a una media de 15 hogares.

Con vientos de 12 mph (unos 20 km / h) de velocidad, incrementándose el numero de beneficiarios hasta 70 hogares con velocidades de 20 mph (32 km / h). Cada uno de las turbinas mide 21 pies (6,5 metros) de largo, y cuando operativa, la altura total de la máquina es de alrededor de 80 pies (24 metros), con un peso de aproximadamente 12.000 libras (5.300 kg).

La (PPC) incorpora un sistema informatizad a bordo que controla los patrones locales del tiempo y se ajusta para capturar el viento, girando un total de 360 ​​grados sobre su eje. El sistema ECS ajusta la frecuencia de las palas y la velocidad, y si el viento es demasiado fuerte, para el rotor protegiendo el mástil para evitar daños. 

La turbina se ha optimizado para producir energía en condiciones de viento reducido, la energía adicional se puede almacenar en una variedad de formulas, incluyendo la conversión de aire-agua o de biomasa a hidrógeno.Cuando la energía eólica supera a la demanda, la energía se almacena. Cuando la intensidad de viento es baja o moderada, la energia almacenada en las baterías se inyecta en la red garantizando el suministro.


El costo de la máquina, así como gastos de operación y mantenimiento durante un ciclo de vida de 20 años, a un promedio de velocidad del viento de 12 mph equivaldrá a un costo de energía de 10 centavos de dólar por kilovatio-hora. Con condiciones de viento mas intensa se reducirá los costos de energía, cayendo has 3 centavos de dólar por kWh producido.

Se estima que la fabricación, traslado, puesta en funcionamiento y mantenimiento anual del sistema PPC por unidad rondara los $ 240.000 unos 183.000 EUR.

Producen biodiesel mas barato a partir de los lodos de depuradora sin necesidad de catálisis


Tengo una relación amor / odio con los biocombustibles y el biodiesel en particular, ya que si bien pueden ser más limpios que los combustibles petroquímicos, además de tener la consideración de ser recursos renovables, el empleo de la materia prima por lo general implica una gran cantidad de tierra y de agua, los cuales son recursos limitados, como consecuencia sube el precio de los productos básicos destinados a consumo humano. 

Esto podría cambiar gracias a un nuevo proceso termoquímico que puede convertir los lípidos a partir de lodos de depuradora en biodiesel. El bajo costo y alto rendimiento del proceso puede hacer que sea económicamente viable como fuente para producir biocombustibles, afirman los investigadores. 

Dirigidos por por el ingeniero químico Kwon Eilhann del Instituto de Investigación de Ciencia Industrial y Tecnología , utilizaron n- hexano para extraer los lípidos del lodo extraído de la planta de tratamiento de aguas residuales en Suwon-City, Corea del Sur. En comparación con los rendimientos publicados de los lípidos de la soja, la producción a partir de los lípidos fue 2.200 veces más por gramo de materia prima. Cada litro producido a partir de los lípidos ascendió $ 0,03, mientras que cada litro de soja cuesta $ 0,80.


Hoy en día, los productores de biocombustibles utilizan aceites vegetales o grasas animales para obtener biodiesel, una mezcla de ésteres metílicos de ácidos grasos que es compatible con los motores diesel existentes, sus ventajas es que es menos contaminante que el diesel derivado del petróleo y su origen es de recursos renovables. Pero el alto costo de la producción de biodiesel limita su uso generalizado.


El problema es que las impurezas, incluyendo los ácidos grasos que hay en los lípidos extraídos de lodos de aguas residuales puede interferir con el proceso convencional catalítico para la producción de biodiesel. Así que el equipo de Kwon desarrollo un método que evita la catalísis.

El equipo pensó
 que el calor (termoqumica), en lugar de la catálisis, podría conducir la reacción de los lípidos con metanol para producir biodiesel. También razonó que a más tiempo de contacto entre los lípidos y el metanol la reacción más eficaz. Realizando la reacción un material poroso para atrapar los reactivos.

Para probar su idea, el equipo alimento con
 metanol, y los lípidos de lodos extraídos en un reactor que contiene alúmina porosa, calentándose el reactor a 380 ° C. Posteriormente se añadió dióxido de carbono al reactor mejorando el rendimiento de la reacción, transformando cerca del 98% de los lípidos en biodiesel.

El nuevo proceso para la conversión de los lípidos extraídos de lodos de aguas residuales muestra un alto potencial para lograr un avance importante para minimizar el coste de producción de biodiesel, debido a su simplicidad y ventajas técnicas, así como los beneficios ambientales.