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Desarrollan rcubrimientos resistentes al agua para paneles solares inspirados en alas de la mariposa


Debido a su exposición los paneles solares se ven sometidas a múltiples incidencias climatológicas que inciden en su rendimiento. Ráfagas de viento dañan las células de silicio deteriorándose con el transcurso del tiempo, además de acumular suciedad por acumular suciedad e impurezas lo que exige un atención  constante repercutiendo en mas gastos económico  adicionales, y reduciendo su eficiencia pues para mantenerlos en óptimas condiciones es necesario emplear productos especialmente indicados para el tipo de superficies del que están hechas las obleas solares.

Como en muchas otras ocasiones la naturaleza podría servir de modelo como estrategia para evitar los desperfectos y la falta de adherencia solar. Observando a las mariposas Shu Yang profesora de la Universidad de Pennsylvania, ha desarrollado un material fotorristente que protege de las incidencias exteriores, produciendo un efecto autolimpiador sobre las placas solares. 

Imitando una cualidad de las alas de la mariposa, el equipo de Shu Yang, ha utilizado litografía holográfica para desarrollar un material que imita las características iridiscentes y de resistencia al agua que presenta las alas de la mariposa. 

El proyecto atrajo la atención suficiente del departamento de investigación de materiales avanzados y energía perteneciente a la institución educativa, como para que el profesor a través de la concesión de una beca desarrollase recubrimientos hidrófobos que aplicados en forma de película ultra fina sobre los paneles los se mantienen secos y limpios, elevando la eficiencia de los soportes solares.

Cuando la luz incide sobre las diferentes capas del ala de la mariposa, multiplicando sus reflejos sobre la superficie del ala, este fenómeno provoca  que los colores cobren intensidad. Algunas especies de mariposa incluso poseen la capacidad de registrar el espectro de luz ultravioleta, que es visible para mariposas pero no a los seres humanos

Para recrear las propiedades reflectantes de las alas,  Shu Yang utilizo un láser, haciendo un patrón reticulado 3D fotorresistente. Tras aplicarle un disolvente la estructura 3D se consiguió reproducir la textura que imita las alas de mariposa, repeliendo el agua y las impurezas que contiene, consiguiendo alargar la vida útil de los paneles y aumentando su producción energética. 

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.



Arboles solares energía verde, arte y paisaje urbano


Los arboles o farolas solares son elementos singulares del mobiliario que suelen cumplir diferentes funciones, suelen ser ubicado en lugares estrategicos y aparte de su utilidad pubblica, poseen un diseño lo que les confiere cualidades esteticas. Cada vez mas frecuentes en nuestras ciudades, su presencia crean conciencia ecológica, debido a que son productos fabricados con materiales sostenibles y debido a su autonomía energética fomentan la producción limpia y la eficiencia energética.


Diseñados por los estudiantes Fernando Tomás y Alba Escrig pertenecientes a la Universitat Jaume I (UJI) de Castellón, los dos arboles instalados en el campus universitario, proporcionan electricidad para recargar pequeños gadgets, siendo seleccionado para el proyecto eLivingLab, con el que la institución educativa pretende convertir las instalaciones del campus en un entorno inteligente y autónomo energeticamente, gracias a la utilización de sistemas demóticos y sensores que regulen el estado y gasto de los diferentes consumos energéticos del recinto universitario.

Las estructuras con forma de árbol disponen de tres células solares, cuenta con una toma usb para poder cargar moviles, tablets o portátiles mientras los universitarios estudian en el exterior, además de diodos led para iluminación nocturna. El diseño de los prototipos que forman parte del proyecto de fin de carrera esta a la espera de posibles ofertas para ser fabricados a escala industrial, formando del mobiliario urbano.


Black Tree (El Árbol Negro) fue concebido como un árbol artificial, siguiendo las líneas de un árbol real, alcanza una altura cuatro metros y casi tres metros de ancho, ubicado en el  Tasmajdan Park en Serbia, su enorme volumen destaca entre los miles de ejemplares que pueblan este emblemático de la capital Belgrado, Creado por el arquitecto y diseñador local Miloš Milivojevic, aparte de su función como cargador para casos de emergencia, se trata de una instalación que cumple un criterio estético y artístico

El Árbol Negro se concibe como un árbol artificial que transforma la energía solar en energía eléctrica. Gracias a su función, este Madroño nos recuerda el potencial insuficientemente explotado de la energía del sol, a través de hábitos cotidianos de la gente, tales como sentarse bajo el árbol y el uso de la naturaleza como un refugio contra el calor. Fabricado en acero lo corona una enorme plataforma compuesta por 12 placas de silicio.

La ultima propuesta es un prototipo futurista firmado Anurag Sarda, la farola Leaf (hoja) tiene un perfil mas sofisticado, inspirado en el fenómeno natural de la condensación de agua sobre las hojas, el sistema Leaf utiliza el mismo principio para recoger el rocío antes de filtrar y convertirlo en agua utilizable. 

La estructura de doce metros de altura funciona con un termorregulador alimentado por energía solar asegura que la temperatura en superficie sea siempre inferior al del aire circundante, provocando gotas que se deslizan hacia el filtro situado en el "tallo". Dependiendo de la humedad, la unidad puede obtener hasta 15 litros de agua diarias.

Adrian Smith + Gordon Gill Architecture - Chengdu Tianfu Great City,


China es un gigante en pleno desarrollo que ofrece grandes oportunidades, pero que también suscita muchas incertidumbres, la migración de una economía controlada por el estado a un modelo mixto, en el que las recetas capitalistas y de libre mercado marcan el rumbo. Están  provocando un enorme crecimiento de su economía, pero también enormes desequilibrios y medio ambientales.

Estas secuelas ya son perceptibles en las grandes urbes chinas como su capital Beijing, Shangai o Hong Kong, por citar tres ejemplos conocidos, que han experimentado un desarrollo urbanístico caracterizado por el caos y la nula planificación en el desarrollo de equipamientos y servicios, que eviten el deterioro de la calidad de sus residentes.

Para tratar de corregir esta adversa situación, las autoridades están volviendo aplicar políticas que partiendo de la planificación urbanística, desarrolle proyectos en los que se armonicen el modelo de consumo occidental con la utilización de herramientas medioambientales que reduzcan el impacto ecológico desarrollando un modelo mas sostenible.


Promovido Beijing Vantone Real Estate Co., Ltd., el plan maestro del distrito de Chengdu Tianfu ampliara su termino municipal con un nuevo barrio, que  supondrá una intervención de terreno equivalente a una superficie de 1,3 kilómetro cuadrado. En el que se construirán viviendas para 30.000 familias, lo que supones mas de 80.000 personas.



Diseñada por el estudio Adrian Smith + Gordon Gill Architecture, Great City sera cuando este finalizada supondrá la reducción de energía y las emisiones de carbono asociadas a la expansión suburbana. Para eso se ha partido de un modelo geométrico, en el que la construcción de las viviendas y los equipamientos comerciales, sociales, culturales y terciarios se concentrarían en una corona circular, delimitada por un triángulo verde, donde parques y zonas verdes se alternaran con instalaciones deportivas, convirtiéndose en el pulmón verde de la ciudad.

Gracias a las técnicas de construcción ecológica y el uso de energías renovables, se pronostica una reducción de de energía de hasta un 48 por ciento y un 58 por ciento menos de agua, comparandolo con el tamaño de una población similar. La distancia desde cualquier punto de la ciudad a  otro lugar supondrá una caminata de 15 minutos, eliminando la necesidad para la mayoría de los automóviles

Great City resuelve la relación entre la alta densidad vida urbana y el desarrollo sostenible, conectando la red de senderos peatonales que recorren corredor verde y las tierras de cultivo circundantes. Las redes de infraestructura pública y movilidad incluyen servicio de transporte eléctrico, y carriles bicis. Como se trata de na ciudad principalmente peatonal, sólo la mitad del espacio se asigna a los vehículos motorizados, todas las unidades residenciales se encuentra a un paseo de dos minutos de un parque público.



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. 

 

SOA y HoldUP - Ferme Darwin


Vivimos tiempos de cambios que modifican el como percibimos la realidad y de como interactuamos con nuestro entorno, esta transformación implica la utilización de la terminologia apropiada, uno de los términos mas empleados desde que comenzo este cambio,  ha sido el termino versatilidad otro es diversidad. 

Un buen ejemplo es el ultimo  proyecto compartido por los estudios de arquitectura SOA y HoldUP, por el que pretenden construir y poner en funcionamiento un ecosistema compuesto por un centro cultural, un área educativa completandose la experiencia socio económica llamada Ferme Darwin con las instalaciones para el diseño y puesta de un huerto vertical.

Situado en la ciudad de Burdeos (Francia), con este modelo de explotación y a través de la diversificación de las plataformas productivas que integra, los responsables de esta iniciativa de economía social y sostenible, tienen como estrategia modificar los habitos de consumo de los miembros de la comunidad donde ejercen su actividad.

En términos arquitectónicos el edificio de cuatro alturas también sigue los mismos patrones en cuanto a la distribución de las áreas que lo compone, utilizando diferentes tipologías estructurales, dependiendo del cometido asignado. En la planta baja se concentra la actividad de ocio y comercial además de la sección administrativa.

Construida con plataformas modulares ensambladas, una sala multiusos insonorizada para la organización tanto de  conciertos como representaciones artísticas, se puede destinar para la exhibición de muestras de todo tipo. Este espacio continuo se divide a través de muros moviles.

La zona comercial esta conectada con el huerto urbano, un invernadero que ocupa las tres alturas restantes, y donde se cultivan todo tipo de verduras y hortalizas completandose con frutales. Otro interesante programa con el que cuenta Ferme Darwin, es su sección de laboratorio donde se estudia nuevas tecnicas de agricultura biológica.

Con el aumento del empleo y los métodos de cultivo biológico inteligentes, el proyecto tiene como objetivo proporcionar un modelo para un futuro en el que la producción de energía "verde" pueda coexistir con nuestras necesidades sociológicas. 

El sistema adaptable implementa un uso eficiente del agua mediante un proceso de reciclaje, el uso amplio y eficaz de la energía solar, y un método de producción de alimentos sostenible que reduzca en gran medida la necesidad de transporte y sus recursos consiguientes.



Células solares fabricadas con virus modificados



Una de las características positivas que presentan las energías renovables, es que es una tecnología que ofrece múltiples posibilidades de obtener energía de forma limpia y barata, criterio que se puede trasladar al terreno de la investigación. Donde las combinaciones muestran escenarios que casi superan las tramas de los relatos mas arriesgados de ciencia ficción. 

¿Os imaginais que un día se comercialicen placas solares con elementos orgánicos?. Desarrollado por los estudiantes del  Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) Hyunjung Yi y Xiangnan Dang, coordinados por la profesora Angela Belcher han conseguido desarrollar un sistema fotovoltaico híbrido compuesto por grafeno y un virus modificado.

Los investigadores han utilizado un virus modificado genéticamente para producir estructuras que mejoran la eficacia de la célula solar en alrededor de un tercio, encontrando una manera de hacer mejoras significativas en la eficiencia de conversión de energía de las células solares utilizando un virus diminuto para realizar trabajos de montaje detallado a nivel microscópico. 


Utilizando una versión genéticamente manipulada de un virus llamado M13 han podido controlar la disposición de los nanotubos de carbono adheridos a estructuras de carbono, que conforman las células solares de modo que el transporte de electrones sea más eficiente y por tanto se produzca más electricidad 
en una superficie de nanotubos separados de carbono.

Los fotones solares golpean un material captador de luz en una célula solar, que libera electrones que pueden producir una corriente eléctrica. La investigación de este nuevo estudio se basa en los hallazgos de que los nanotubos de carbono pueden mejorar la eficiencia de captura de electrones de la superficie de una célula solar.

Lo que han observado los investigadores es como el virus M13 realiza una función reguladora evitando la fricción de los dos tipos de nanotubos (los semiconductores y los cables) que conforman la estructura de las celdas solares,  facilitando el ciclo semiconductor de los electrones, experimentando un aumento de la eficiencia de hasta un 30 por ciento, del 8 al 10,6 por ciento.

Los virus en realidad realizan dos funciones diferentes en este proceso. En primer lugar, poseen proteínas cortas llamadas péptidos que pueden unirse fuertemente a los nanotubos de carbono, manteniéndolas separadas entre sí. En segundo lugar cada virus controla entre cinco y diez nanotubos, usando unas 300 proteínas.

Además, el virus se ha diseñado para producir un recubrimiento de dióxido de titanio (TiO2), un ingrediente clave para el tinte de las células solares sensibilizadas, sobre cada uno de los nanotubos, poniendo el dióxido de titanio en las proximidades de los nanotubos transportando los electrones.


La investigación  financiada por la compañía italiana Eni, a través de MIT Energy Initiative’s Solar Futures Program. El equipo que utilizo anteriormente versiones modificadas del mismo virus para mejorar el rendimiento de las células, sin embargo el método utilizado para mejorar el rendimiento de la célula solar es el mismo, reduciendo los costes de fabricación y producción de energía. 

Nikola Basic presenta Saudação ao Sol, un disco solar que alumbra la costa de Croacia


Realizada por el arquitecto croata Nikola Basic la instalación de luz titulada Saudação ao Sol (Saludo al sol), es una notable pieza de arte público que incorpora la tecnología de manera eficiente.

Situada en el paseo marítimo de la pintoresca ciudad costera de Zadar, Croacia. La instalación consta de una planta circular formada por 300 placas de vidrio de múltiples capas que integra células solares.

Las que se encargan de capturar la luz del sol durante el día, cobrando vida en la noche al contacto de los paseantes con las baldosas LED. Los que de forma inconsciente crean divertidas coreografías de luz fruto del azar de los pasos. 


Se espera que gracias a este sistema cinético se pueda producir alrededor de 46,500 Kwh al año, siendo, en realidad. Una pequeña planta de energía que se utiliza no sólo para la instalación artistica, sino también para la iluminación de toda la línea de costa. 


Siendo su producción mas económica que la producida por otras fuentes, el proyecto en sí es un ejemplo único de la conexión del uso de las energías limpias, la eficiencia energética y la disposición espacial de la ciudad. 


Más que un espectáculo de luz, la instalación es una experiencia interactiva. Está diseñada para complementar a la instalación Órganos del Mar, próxima a su ubicación. Los efectos de iluminación sobre la superficie del disco de veintidós metros diámetro. refleja el ritmo de las olas y el sonido que produce los Órganos del Mar a través de los patrones geométricos de colores, que barren la superficie.


Whirlers, un bosque eólico diseñado para entornos urbano


Tanto los parques eólicos como las explotaciones fotovoltaicas reunen múltiples aspectos positivos en términos energéticos y ecológicos. A su mínimo impacto medioambiental, su capacidad de desarrollo tecnológico y autonomía energética, hay que sumar otro factor no menos interesante.

El innegable valor de los diseños de las diferentes tecnologías renovables, para modificar el paisaje enriqueciéndolo y embelleciéndolo estéticamente. Presentado a la ultima convocatoria del concurso Land Art Generator, del que se acaban de fallar los proyectos ganadores. 

La propuesta ideada por los arquitectos Caterina Tiazzoldi y Eduardo Benamor Duarte nos proponen la construcción de lo que han denominado como Whirlers (traducido como giradoles) eólicos que modifican su color en función de la dirección y velocidad del viento.

Su diseño inspirado en el modelo Darrierus, un diseño que consiste en una turbina eólica de eje vertical formada por aspas curvas. Su diseño se ha realizado para el proyecto  Fresh Kills Park en New York y por el que se pretende recuperar mediante diferentes actuaciones urbanísticas una extensa área ubicada al sur de la ciudad.

Diseñados de acuerdo con una cuadrícula geométrica flexible. La red responde a la topografía del lugar, los vientos dominantes y las condiciones programáticas. El proceso de diseño fue concebido para traducir por un conjunto de datos numéricos que obedecen a condiciones medioambientales.


La información del sitio y su configuración están conectados por un conjunto de reglas (densidad en respuesta a la producción de energía, posiciones relativas de  cada turbina eolica, geometría, proporción...) Que afectan a la percepción del espacio (color, luz, sonido, dinámica visual).

Concebido el proyecto como una especie de bosque artificial formado por diez mil unidades de giradores de colores, con los que se crea en el visitante la experiencia de caminar en medio de un bosque de múltiples tonos. ofreciendo un paisaje dinámico en el que las turbinas varían en altura y color.




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. 

Sky Greens Farms abre el primer huerto vertical urbano en Singapur



Aunque sus instalaciones se inauguraron escasamente hace una semana el proyecto de Singapore Grown, se comenzo a gestar en 2.010  cuando fruto de la colaboración fruto privada se empezaron a realizar las primera pruebas de viabilidad para el sistema de cultivo vertical A-Go-Gro, un prototipo compuesto por canales en rotación montados sobre estructuras verticales

El pequeño país produce actualmente sólo el 7% de sus hortalizas a nivel local, cubriendo el resto de la demanda de productos frescos importándolos de países limítrofes con mas tradición agrícola. Lo que contribuye al desequilibrio en su balanza de pagos exterior, contribuyendo negativamente a su economía.

La granja vertical ubicada en el distrito de Lim Chu Kang, se compone de 120 torres de aluminio que se eleva a unos diez metros de altura. El aspecto colosal de los invernaderos, que ocupan una superficie de 3.65 hectáreas  forman hileras longitudinales, que producen alrededor de una tonelada y media de verduras por día. 

Aunque tan solo se cultivan tres variedades de verduras, comercializadas en una cadena de hipermercados local, los responsables de la explotación añadirán mas variedades de hortalizas, frutales, legumbres, especias y frutos secos, en siguientes fases. 

Ampliando la granja construyendo hasta 300 torres adicionales, aumentando la producción hasta las dos toneladas de vegetales por día, lo que supondría un volumen de  facturación que podría rondar los veintiuno de dolares en el primer ejercicio, lo que significa el inicio de la independencia agrícola de la zona. 

Construido por Sky Greens Farms, el sistema hidráulico patentado A-Go-Gro presenta una  emisión baja en carbono, la tecnología verde mezcla la tierra. fertilizantes y el agua  regulándolo mediante sensores integrados en los tanques. Las estructuras modulares de fácil instalación y mantenimiento utilizan la luz solar abundante en las zonas tropicales durante todo el año, la tecnología verde se utiliza para lograr las 3R (reducir, reutilizar y reciclar).

The Vertical Farm, agricultura urbana de altura


El Dr. Dickson  profesor de salud pública y ambiental en la Universidad de Columbia en Nueva York, está considerado como uno de los principales expertos del mundo en las granjas verticales - un concepto teórico supone una alternativa a la hora de encontrar soluciones a nuestros problemas de producción de alimentos en el futuro. Aunque todavía es una disciplina en la que la teoría, todavía no se ha trasladado a la practica salvo en contadas experiencias realizadas a pequeña escala. 

Ya se han creado grupos formados tanto por partidarios como por críticos, que defienden sus posiciones promocionando los beneficios de construir comunidades autónomas en rascacielos botánicos y los detractores preocupados por que la agricultura vertical ejercida a gran escala podría degenerar en malas practicas. 

Fundador del proyecto The Vertical Farm, cuenta con un equipo de colaboradores expertos en diferentes aspectos de la gestión de recursos como los hidráulicos, los energéticos o medioambientales y profesionales especializados en métodos de arquitectura sostenible, con los que ha diseñado numerosos proyectos de agricultura ecológica en el ámbito urbano.  

Según sus estadísticas para el año 2050, casi el 80% de la población mundial vivirá en centros urbanos. La aplicación de las estimaciones más conservadoras la tendencias demográficas, la población humana aumentará en alrededor de 3.000 millones de personas durante este período tiempo. 

Estos datos implicarían destinar alrededor del 20% de terrenos a cultivo, el  equivalente al territorio de un país como Brasil. Si las prácticas agrícolas tradicionales siguen como en la actualidad, no habrá terreno suficiente. Si tenemos en cuenta que en la actualidad ya se destina más del 80% de la tierra apta para cultivos.

 

Las propuestas de cultivar en granjas verticales reduciría el terreno destinado a cultivos, evitando el desequilibrio en el tratamiento del territorio y como esta afectando al uso del suelo la agricultura intensiva. Las granjas verticales en este sentido representan la continuación de las miles de iniciativas de agricultura urbana que se vienen desarrollando en el transcurso de las ultimas tres décadas, y que debido a la tecnología han madurado expandiéndose en formas de pequeñas y medianas explotaciones, con las que se ha conseguido suministrar de alimentos frescos, cultivados con criterios ecológicos.

En los diseños realizados por VF, la agricultura vertical es un proceso totalmente sostenible, donde el agua se recicla y se filtra, los cultivos se realizan de forma ecológica evitando la utilización de pesticidas, herbicidas o fungicidas. Las granjas verticales tienen en cuenta que sus instalaciones cumplan con todos los requisitos de bioseguridad, con el fin de minimizar la propagacion de enfermedades infecciosas. Además, dado que las granjas verticales se pueden ubicar en cualquier lugar, su proximidad a los centros urbanos podría reducir drásticamente las distancias que los alimentos tienen que recorrer desde el campo hasta la despensa del consumidor.


La erosión del suelo no será un problema porque la comida se cultivadaria por medios hidropónicos, en otras palabras, en una solución de minerales disueltos en el agua. Técnicas inteligentes de reciclaje se asegurará de que sólo una fracción de la cantidad de agua y nutrientes serán necesarios en comparación con la agricultura convencional.

La tecnología necesaria ya existe. La industria del invernadero tiene más de un siglo de experiencia en el desarrollo de grandes instalaciones agrícolas cubiertas. Ahora es posible ajustar la temperatura, humedad, iluminación, ventilación y las condiciones de cultivo para obtener la mejor productividad de las plantas durante todo el año, en cualquier lugar del mundo. 

La combinación de tecnologías de energía renovable y de hidroponía permitiendo a casi cualquier variedad cultivarse en aguas ricas en nutrientes facilitando su crecimiento.

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.

V3Solar, célula solar giratoria de gran capacidad


Debido al incremento de costes que implica, y a los problemas tecnicos en su producción la células solares solares fotovoltaicas son planas, con la irrupción en el mercado del grafeno promete que esta tendencia cambiara radicalmente  el  diseño de las placas solares que hasta ahora se comercializan, ya que debido a su increíble flexibilidad este material podrá adoptar casi cualquier forma que a uno se le pueda imaginar.

Pero ya existe quien se adelantado a esta tecnología, si la necesidad de recurrir aleaciones de grafeno para la fabricación de sus soluciones energéticas verdes. 3V3solar ha desarrollado unas células de spin capaces de generar más de 20  más electricidad que un panel solar panel estático plana. 

Utilizando una combinación de lentes de concentración acompañados de los ciclos dinámicos del espín, el sistema v3solar implementa las dos lentes con forma de cono que se componen de cientos de células fotovoltaicas  triangulares que captan la luz de manera uniforme aprovechando la totalidad del rango de luz del sol. 

Al contrario que los dispositivos de doble eje, el diseño cónico de los paneles rotatorios. la lente estática exterior herméticamente sellada compuesta de una serie de anillos y un número de lentes tubulares distribuidas uniformemente alrededor de la superficie exterior, que eliminan los problemas de calor excesivo a menudo asociados con los sistemas estacionarios utilizando espejos o lentes. permiten maximizar la radiación solar.


El giro es accionado por una pequeña cantidad de electricidad que proviene del sol,  requieriendo de un amplificador compuesto por imanes, los imanes están dispuestos para hacerlo girar. La velocidad de giro se controla mediante bucles de retroalimentación electrónicos para maximizar la producción. 


V3Solar recientemente ha firmado recientemente un acuerdo con Nectar Design para completar el diseño de un prototipo de un metro de alto y un metro de ancho para comerciar, firmando su primer contrato de licencia para suministrar 800.000 unidades destinadas a la construcción de una planta solar de gran tamaño.


Perkins + Will - Infinite Family, módulos educativos sostenibles para el tercer mundo diseñados con contenedores



Las distancias a veces suponen un problema para las organizaciones de ayuda al desarrollo que trabajan con niños en lugares tan distantes como la localidad de Alexandra, un suburbio situado  en la provincia de Gauteng, a las afueras de Johannesburgo En Sudafrica.

Sitio elegido por Infinite Family iniciativa social con sede en New York, que se dedica a facilitarles las condiciones educativas óptimas y proporcionar a través de una red de voluntarios, la atención familiar de la que lamayoría carecen debido a que se han quedado huerfanos por el azote del VIH

Provocando que una mayoría de ellos acaben malviviendo en las calles. Para paliar esta situacion por falta de recursos con los que financiar equipamientos y personal educativo cualificado. Y tratar de buscar una solución viable economicamente, que facilitara los medios por los que poder recibir una educación óptima y disponer del calor de una familia. 

Pensaron en la posibilidad de usar tecnología Wi-Fi con la que poder prestar una educación a distancia. Así nació los módulos de educación a distancia LaunchPad. Instalaciones autónomas energeticamente, compuestas por contenedores de carga acondicionados tecnologicamente para poder operar como centros educativos a distancia.
 

Diseñados por el estudio de arquitectura Perkins y Will, del cual uno de sus socios nació y pasó buena parte de su infancia en Johannesburgo, por lo que conocia la zona perfectamente. Se le ocurrió la idea, de reformar viejos contenedores de carga como aulas educativas acondicionadas y a climatizadas para un servicio educativo de calidad. 


Las aulas equipadas con paneles fotovoltaicos y tecnología inalámbricas, son unidades Launchpad que posibilitan que la comunidad escolar pueda recibir una educación sin tener que desplazarse a la capital.


Los contenedores de cuarenta pies de largo están diseñados para que sean eficientes energeticamente. Una solución en esta dirección ha sido la construcción de una pared de botellas de agua recicladas que sirve como barrera térmica que mantiene la temperatura en el interior de los módulos. 

Equipado con un toldo solar en la parte superior proporciona sombra para reducir la ganancia de calor y las ventanas están colocadas estratégicamente en lugares que respondan a las condiciones del sitio para la orientación óptima hacia el sol y las brisas predominantes. Que proporcionan luz natural y ventilación.

En el interior, el espacio se divide en áreas abiertas y espacios celulares para diferentes actividades. El contenedor también está equipado con un sistema termosolar para el suministro de agua caliente sanitaria y baterías de respaldo para asegurar que el laboratorio puede funcionar por sí mismo si la red se cae. 

Los planes de Infinity Family es poner en funcionamiento 100 plataformas educativas en los próximos cinco años, con los que proporcionar educación a 11.000 escolares al año. Medidas cuyo esfuerzo está orientado a reducir los altos índices de delincuencia y aumentar el empleo.




Solar Orkli, sistema solar térmico todo en uno, único en el mercado


Presentado en la ultima edición del Solar Decathlon, el kit Solar Orkli es un sistema que utiliza la tecnología solar térmica para producir para producir agua caliente de forma cómoda, ya que incorpora otra célula fotovoltaica que produce energía destinada alimentar la bomba de recirculación, con lo que te evitas de instalar complejos sistemas, integrando en un mismo dispositivo todos los elementos necesarios para obtener agua caliente sanitaria.

Su diseño compacto único en el mercado esta patentado, fabricado y distribuido por la compañía con sede en Navarra, España Orkli. Su funcionamiento es muy sencillo, gracias a la forma de su colector aprovecha gran cantidad de la radiación que incide sobre la oblea, concentrando el calor que se transfiere  al fluido colaportador instalado en su interior. 

La característica que lo hace único es que incorpora una placa fotovoltaica con la que comparte parta de la radiación, con la que se pone en marcha la bomba de recirculación,  bombeando agua caliente a la red de suministro, desde su deposito con capacidad de hasta 150 Litros.

Fácil de instalar se adapta a cualquier estructura, contando con solo tres elementos; colector, tubería secundaria y estructura de 45º, lo que convierte a Solar Orkli en un sistema autónomo fácil de trasladar y que apenas requiere espacio.  Generando un ahorro de hasta el 65% de la energía en su funcionamiento regular.
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El proyecto Abuelas Solares enseña a producir energía solar a mujeres del tercer mundo


Existe la falsa creencia de que se precisa una extensa formación, que te faculte para poder adquirir y aplicar determinados conocimientos. Si se habla de autonomía energética, mucha gente hace una mueca de desaprobación y contrariados, te responden que nunca se han planteado el acometer la instalación de un kit solar fotovoltaico o una turbina, por la peregrina razón de que no se consideran capacitados para realizar una empresa de tal magnitud. 

El proyecto Solar Grandmothers (abuelas solares) es una iniciativa auspiciada por Barefoot College, institución con sede en el estado de Rajasthan en la India, fundada y dirigida por el emprendedor social Sanjit Bunker Roy desde 1.972. Dirigido a mujeres analfabetas procedentes de aldeas situadas estados insulares de Fiyi, las Islas Salomón, Tuvalu, Samoa, Kiribati y Nauru

Tras un periodo de formación de seis meses, donde se les enseña el funcionamiento, la instalación y mantenimiento de los componentes tecnologicos necesarios para producir energía a partir de fuentes renovables. A continuación se les ofrece  el soporte financiero de la organización, construir sus propias instalaciones fotovoltaicas, con las que suministrar de electricidad a zonas remotas son de difícil acceso y que de otra forma tendrían escasa posibilidades de prosperar.


Hay que tener en cuenta, que aparte de inexperiencia en el mundo académico y de carecer de herramientas pedagogicas, la practica totalidad de estas mujeres nunca han tenido oportunidad de relacionarse con aparatos eléctricos o electrodomésticos, algo habitual en occidente.

La experiencia que arranco en 2.004, y por la que se formado a cientos de mujeres, tiene por objetivo que los conocimientos se transmitan al resto de los miembros de la comunidad y a sus sucesivas generaciones, convirtiéndolo en un principio económico, a partir de que se genere prosperidad y riqueza.

Barefoot College ya ha graduado como técnicas en ingeniería solar a 700 mujeres de 49 países y la iniciativa ha beneficiado a unas 300.000 personas y ha generado un ahorro anual de 5 millones de litros de queroseno que se usaban para el alumbrado.

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.