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Desarrollan células solares de grafeno que producen hasta un 60% de energía


Actualmente en el mercado se pueden encontrar para consumo domestico células solares con una eficiencia que oscila entre el 20% y el 25%, fabricadas en su mayoría con arseniuro de galio o silicio ya sean policristalinas o monocristalinas, tasas de absorción realmente bajas que impide que la tecnología se implante masivamente. 

Los fabricantes son conscientes de que el reto para que la tecnología solar pase de ser una alternativa a los combustibles fosiles, a convertirse definitivamente en la piedra angular que sustituya la dependencia de los derivados del petroleo, pasa por desarrollar polimeros con los que fabricar celdas solares que aprovechen lo máximo posible el rango de luz emitido por el espectro solar. 

Entre las diferentes propuestas para corregir este déficit y tras varios lustros de investigaciones infructuosas, la aparición en escena del grafeno parece que puede propiciar nuevos e importantes avances en el aumento de captación de radiación solar y por  tanto en la producción de energía solar.

El equipo del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en Barcelona España, dirigido por ingeniero Frank Koppens ha demostrado que el grafeno podría resultar mucho más eficaz a la hora de transformar la luz en energía. En el estudio se observo que a diferencia de silicio, que genera sólo una corriente de electrones de conducción para cada fotón que absorbe, el grafeno puede producir múltiples electrones.

Aunque la aplicación del grafeno en las células solares es sólo teórico, el potencial  indica el estudio es notable, las células solares hechas con grafeno han alcanzado hasta 60% de eficiencia, mas de el doble de la máxima eficiencia obtenido con las células actuales. 

Publicado en el ultimo numero de Nature Physics este nuevo nuevo estudio muestra un "concepto muy importante", ya que los dispositivos futuros dependerán de la comprensión de los procesos físicos que se producen cuando el grafeno absorbe la luz.

Aunque por el momento los resultados de este estudio se podrían aplicar al desarrollo de sensores de imagen para cámaras, sensores médicos, y óptica de visión nocturna. El grafeno debido a sus característica posee  
propiedades ópticas como material fotovoltaico. 

Pudiendo trabajar con cualquier longitud de onda posible, no existiendo ningún otro material en el mundo con este comportamiento, además de ser flexible, robusto y relativamente, es sencillo de integrar con otros materiales.

Latro, una lampara que produce luz a partir de la fotosintesis de las algas


Las algas son considerada una fuente futura de combustible, debido a su alta concentración de lípidos. Por los que los científicos lo han estudiado como una alternativa a los combustibles fosiles, que durante décadas ha sido el ingrediente clave en la producción de biodiesel. 

Sin embargo presenta un problema, casi tres cuartas partes de la luz del sol energía absorbida por las algas se pierde antes de convertirse en los azúcares o almidones utilizados para producir biocarburantes. 

En 2010, los científicos de la Universidad de Yonsei y la Universidad de Stanford fueron pioneros  en el desarrollo de una técnica que mediante la actividad de electrones en las células de las algas individuales. La fotosíntesis excitan los electrones, los cuales pueden ser convertidos en una corriente eléctrica utilizando un nanoelectrodo de oro especialmente diseñado. 

Inspirado por este estudio el diseñador Miki Thompson ha ideado la lampara Latro (del latín ladrón) que incorpora el potencial de la energía natural de las algas y la funcionalidad de una lámpara. 

Las algas son muy fáciles de cultivar, requiriendo únicamente la luz solar, dióxido de carbono CO2 y agua, ofreciendo una forma muy sencilla de producir energía. La energía producida se almacena en una batería que es emitida por un diodo LED situado en la base, mientras que un sensor controla la intensidad de la luz. 

La respiración proporciona a las algas el CO2, mientras que el agua libera oxígeno. La colocación de la lámpara a la luz del día,  permite a las algas utilizar la luz solar para sintetizar los alimentos a partir de CO2 y el agua.

Living Light, es una red que informa sobre los índices de contaminación en Seoul


Living Light (Luz Viviente) es un elemento que forma parte del mobiliario urbano de la ciudad de Seoul en Korea del Sur. Diseñado para monitorizar la calidad del aire de los veintisiete distritos que forman la ciudad a la vez que cumple una función estética.

Instalado en los aledaños del Estadio de la Copa Mundial en el Parque de la Paz, es un diseño firmado por Soo-in Yang y David Benjamin fundadores del estudio The Living con sede en New York. Cada uno de los paneles que compone la estructura es un interfaz que registra datos relacionados con la calidad del aire y la intensidad de la contaminación lumínica.

Living Light en realidad se gestiona como un enorme mapa que representa todos y cada uno de barrios de Seúl. Con un intervalo de quince minutos, los barrios se iluminan con el fin informar a los ciudadanos sobre una diversidad de parámetros relacionados con la contaminación. 

El sistema demótico esta basado en una red de sensores que colocados en puntos estrategicos de los distritos que cubre, transmiten sus datos en tiempo real desde cada estación al receptor administrativo en el Ministerio de Medio Ambiente de Corea. 

Cuando los niveles de contaminación del aire varían en un área en concreto, el panel correspondiente se ilumina gracias a un diodo LED. El mismo sistema que controla la iluminación de los paneles integra un dispositivo SMS, por lo que los que los usuarios pueden estar informados mediante la utilización del móvil.


Instalado en 2.009 su desarrollo esta basado en el proyecto de investigación Flash Player, cuyo objetivo era explorar la posibilidades energéticas que ofrece la arquitectura y cuyos resultados se publicaron en el volúmen de divulgación titulado Life Size.


 

Dos maneras de producir energía con fines humanitarios


Hoy vamos a ver dos proyectos de crowdsourcing que aplicando las leyes de la termodinámica y el reciclaje han conseguido desarrollar fuentes de energía renovable, cuya aplicación en el ámbito domestico sirve para cargar pequeños gadgets como teléfonos moviles o portátiles con garantía y seguridad.

El primer proyecto se llama Epiphany OnePuck, se trata de un cargador basado en la generación de electricidad a partir de fuentes térmicas, ya sean calientes o frías. Usando un motor stirling alimentado únicamente por las diferencias de temperatura, como una bebida caliente o fría, una vela, hielo, etc. 

Estas fuentes tiene capacidad suficiente para producir energía con la que cargar completamente un smartphone o una tablet. No hay nada nuevo acerca de los motores stirling que se inventaron a principios de 1.800, pero gracias a los nuevas materiales y los avances tecnologicos, estamos en condiciones de ponerlas en práctica en formas que antes no eran posibles.

El OnePuck está diseñado para producir 1000mA bajo condiciones óptimas de temperatura carga hasta 5W. El OnePuck está diseñado para almacenar la energía utilizándola para la cargar la batería del teléfono en lotes. 


Epifanía Labs es un grupo formado por técnicos y profesionales de negocios que les apasiónan todo lo que tengan que ver con  las nuevas tecnologías habiendo logrado financiación para el desarrollo de programas de purificación de aguas y producción de energía solar.



 

El segundo prototipo es un ingenioso sistema que reutiliza botellas de plástico y el vapor generado por el calor que disipa líquidos calientes, para producir energía con la que cargar teléfonos moviles en lugares donde el acceso a la redes de distribución de electricidad. 


El proyecto en fase de financiación parte de la iniciativa de un grupo de diseñadores en Nairobi, Kenia, el Bottle Charger como lo han bautizado solo precisa añadir agua hirviendo, cuyo calor acciona Blackbeard Unidirectional Constant Turbine (B.U.C.T.) que genera electricidad a partir de la oscilación de temperatura. El modulo B.U.C.T. viene con una batería de iones de litio 1800mAh que se puede cargar directamente desde una toma de corriente USB de su ordenador o al laptop. 

Esta tecnología ha sido desarrollada en asociación con OceanLinx, una  compañía australiana, que aprovecha la circulación de las olas del mar para generar electricidad, fruto de la combinación de la energía cinética
 que generan las partículas de agua. El devenir de las olas provoca que las partículas de agua oscilen en trayectorias elípticas.

El Bottle Charger con una capacidad de 20 litros produce electricidad a partir de  la temperatura de ebullición 100 grados. Esto le permite cargar dispositivos basados ​​en la microelectrónica (reproductores MP3, unidades GPS, cámaras digitales, teléfonos inteligentes, etc) en periodos de tiempo de 15-30 minutos dependiendo de ciertas condiciones climatológicas.


Damien Chivialle - UFU (Urban Farm Units)

En un mundo cambiante en el que cualquier cosa parece posible y cuyo futuro parece difícil de predecir, en un contexto social, económico y tecnológico volátil y por definir, el diseño combinado con herramientas de cultivo alternativo en el ámbito urbano se esta  convirtiendo en uno de los fenómenos emergentes, con una proyección social y económica que revierte positivamente sobre los miembros de las comunidades mejorando sus habitos de consumo a través de su implicación directa en el proceso de cultivo y elaboración del producto.


El diseño de UFU (Urban Farm Units) propone abordar estas cuestiones de carácter prospectivo a través de la utilización de elementos arquitectónicos modulares que faciliten la proximidad y el desarrollo de actividades horticolas en entornos desfavorables.

Creado por el diseñador francés Damien Chivialle los UFU son unidades agrícolas que están formados por un invernadero en la parte superior de un contenedor que alberga un acuario con peces. Su agua y las heces se transforman en fertilizantes con los que se nutren los diferentes cultivos, que a su vez purifica el agua, que se devuelve al acuario, reiniciando el ciclo. 

Desde que se creo en 2.010 UFU se ha exhibido en París, Lisboa, Zúrich y Bruselas. Pudiéndose visitar desde el 24 de febrero en el Grote Markt (mercado general) en la localidad de  Levuen, Bélgica, como parte de la programación del ArtefAct Festival.

Un generador transforma el metano de una parte de los residuos acuíferos en energía alimentado un generador alternativo. en el caso de la instalación de varios recipientes, uno se puede imaginar el llenado de una planta de biogás para recoger y reciclar los residuos orgánicos. cada estructura está diseñada con componentes estándar: cultivos hidropónicos, un invernadero industrial, andamios, y un recipiente abierto por la parte superior, todo ello destinado a ser escalable y evolutivo.

El resultado: es una granja pop-up del tamaño de una plaza de aparcamiento totalmente autónoma, que modifica los habitos de consumo ofreciendo productos de primera calidad y cosechados con criterios ecológicos. Esto se consigue gracias a las nuevas tecnologías relacionadas con la acuaponia y la micro-metanización, que permiten obtener muy buenos rendimientos en un área muy pequeña.

 

La Nasa anuncia que surcara el espacio con barcos solares


Fue el astrónomo Johannes Kepler el que mediante la observación de los cometas comprendio el potencial de la energía solar en la propulsión de naves espaciales utilizando velas análogas a las de cualquier embarcación marítima, la nave despliega  despliega una membrana que actúa como espejo capturando los fotones solares. 

Casi cinco siglos después La NASA acaba de anunciar sus planes para poner en órbita en 2.014 la vela solar mas grande diseñada hasta ahora por la agencia espacial americana hasta ahora. Situada a una distancia de 2.000.000 de la tierra, la vela solar gigante se propulsara utilizando los fotones emitidos por el sol.

La tecnología que se empleara para propulsar la vela solar ha sido desarrolladas por la compañía de ingeniería aeroespacial L'Garde Inc. Siendo continuación del proyecto de 2.013 NanoSail-D de la NASA y la misión IKAROS perteneciente a la agencia aeroespacial japonesa JAXA. La tecnología propulsión propellantless empleara un polimero conocido como Kapton, con el que se fabricara una lamina de tan sólo 5 micras de espesor.

La misión bautizada como Sunjammer en honor del escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke, surcara el espacio gracias a unas velas solares con medidas de treinta y ocho metros de lado, en total cuenta  con una superficie total de cerca de 1.208 metros cuadrados.

Una serie de objetivos deberán verificarse dentro de los dos primeros meses de vuelo, incluyendo el despliegue de la vela y el mantenimiento de la posición de la nave en una posición gravitacional estable Tierra-Sol Lagrange Point 1.

Con un tamaño equivalente a una cuarta parte de un campo de fútbol,  Sunjammer ejercerá una fuerza de aproximadamente 0,01 newton, el equivalente al peso de un paquete de azúcar. El mayor riesgo está en el despliegue, para seguir todo el proceso la sonda no tripulada contara con un equipo de retramisión en tiempo real.


Si la misión se cumple con éxito las aplicaciones de la energía solar en como modelo de propulsión de aeronaves, incluyen la recogida y eliminación de  desechos orbitales , sacar de órbita de satélites usados, así como la exploración del espacio profundo.

Entra en funcionamiento la primera turbina eólica de madera del mundo


Construidas en la mitad de tiempo y empleando mucha menos energía la primera turbina que empela  madera ha entrado en funcionamiento, emplazada en un páramo situado en las afueras de la ciudad alemana, el aerogenerador patentado por la compañía TimberTower tiene 100 metros de altura el equivalente a un edificio de 28 plantas. 

Las turbinas de viento se fabrican generalmente de acero u hormigón pero sus materias primas hay que importarlas, además su proceso de tratamiento exige una inversión en maquinaria muy importante, causas que encarecen el producto final. 

Las paredes exteriores de la TimberTower están protegidas por una lámina de plástico blanco. Se compone de grandes paneles de madera que se llevan a cabo dentro de una construcción de entramado de madera y numerosas plataformas intermedias octogonales. 

Para su contrucción se han talado arboles de explotaciones próximas a la turbina, en concreto de bosques de abeto cultivado en bajo principios ecológicos, este modelo de gestión contribuye a la prosperidad de los agentes locales, suponiendo un medio que facilita el desarrollo económico en el entorno rural.

Los segmentos individuales son más fáciles de transportar. La producción de acero consume mucha energía y por lo tanto libera CO2, según fuente de la compañía estiman que la duración de una turbina de madera ronda los cuarenta años de vida, tras los que se puede desmontar y sus residuos ser destinados a reciclaje reduciendo al mínimo su huella ecológica.

El presupuesto destinado al diseño, fabricación, traslado y montaje de la turbina ha sido de cinco millones de euros. Aunque su producción en masa reduciría sustancialmente este presupuesto. La TimberTower esta equipada con una  turbina Vensys  que produce de 1,5 MW. La compañía está en conversaciones con los desarrolladores de parques eólicos sobre la venta de torres que se pueden construir tan alto como unos 200 metros