Baterías de larga duración para portátiles

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, el nuevo gestor de energía integrado de Intel podría reducir considerablemente el consumo energético de los portátiles deteniendo funciones que no se están utilizando.

A cualquiera que utilice un portátil en un avión le gustaría que la batería durase todo un vuelo de largo recorrido. Ahora, investigadores de Intel creen poder duplicar la vida de batería de un portátil sin modificar la batería en sí, optimizando el gestor de energía del sistema operativo, el monitor, el ratón, los chips de la placa base y los dispositivos conectados a los puertos USB.

Fabricantes e investigadores han estado investigando distintas formas de hacer que los ordenadores portátiles sean energéticamente más eficaces. Se han programado los sistemas operativos para ejecutar un salvapantallas de ahorro de energía e hibernar todo un sistema si el usuario no lo ha utilizado durante un rato. E incluso el próximo microprocesador de Intel para dispositivos móviles Atom, puede hibernar hasta en seis niveles diferentes, dependiendo del tipo de tareas que tenga que hacer.

Pero el problema de todos estos enfoques es que no están coordinados en todo el dispositivo. El nuevo prototipo de sistema de gestión de energía de Intel es consciente de la energía utilizada por todas las partes del portátil, además de las necesidades energéticas de la actividad de una persona y desactiva las funciones de acuerdo con eso, señala Greg Allison, director de desarrollo de negocios. El proyecto, llamado “advanced platform power management”, se presentó el miércoles en un evento de Intel en Mountain View, California.

El sistema de Intel ahorra energía, por ejemplo, realizando una captura de la pantalla que está leyendo el usuario y guardándola en una memoria intermedia. así, en lugar de actualizar cada cierto tiempo la pantalla, ésta mantiene la misma imagen hasta que la persona pulsa una tecla o mueve el ratón. Igualmente, el ratón y el teclado se mantienen en hibernación hasta ser utilizados.

Mientras tanto, el sistema operativo monitorizará el uso de otras aplicaciones, restringiendo el funcionamiento de las que no están siendo utilizadas activamente; y si hay algún dispositivo conectado a un puerto USB, como una memoria flash, el sistema lo pondría también a hibernar. Paralelamente, explica Allison, los circuitos de monitorización de energía de los chips de Intel harían hibernar las partes del microprocesador que no se estén utilizando. Son necesarios tan solo 50 milisegundos para reactivar la totalidad del sistema, añade, una cantidad de tiempo que resulta imperceptible para el usuario.

Fuente: Technology Review

Energía solar recogida del espacio

La falta de electricidad en la India se podría resolver con energía solar recogida del espacio.

Actualmente, en la India, miles de aldeas rurales carecen de electricidad o se las arreglan con un abastecimiento intermitente. Y para el 2030, la Comisión de Planificación de la India calcula que el país tendrá que generar al menos 700.000 megavatios adicionales de energía para abastecer la demanda de su creciente población y economía en expansión.

Gran parte de esa electricidad provendrá de centrales térmicas a carbón, pero Pranav Mehta, director de operaciones en la India de Space Island Group, empresa de California que trabaja en el desarrollo de satélites solares, tiene otra solución que consiste en satélites que recogen la luz solar en órbitas geosíncronas a 22.000 millas de distancia.

Los satélites transmitirían, electromagnéticamente, gigavatios de energía solar a los receptores situados en tierra, donde esta energía se convertiría en electricidad y sería transferida a la red eléctrica. Y puesto que en la elevada órbita terrestre los satélites no se ven afectados por al sombra de la tierra prácticamente los 365 días del año, las centrales eléctricas flotantes podrían proporcionar una fuente de electricidad renovable, ecológica y permanente.

Fue el científico estadounidense Peter Glaser quien introdujo la idea de captar energía solar en el espacio en 1968. La NASA y el Departamento de Energía estadounidense estudiaron el concepto a lo largo de los años 70, llegando a la conclusión de que la tecnología era viable, pero el coste de crearla y enviarla al espacio no.

Según John Mankins, antiguo tecnólogo de la NASA y Presidente de la Space Power Association, la NASA revisó la idea a mediados de los noventa con un estudio denominado "Fresh Look" pero la investigación perdió impulso cuando la agencia decidió que ya no le interesaba esa tecnología. Alrededor del 2002, el proyecto fue archivado indefinidamente (o eso parecía).

Para Charles Miller, director de la Space Frontier Foundation, organización que promueve el acceso público al espacio, es el momento para un nuevo comienzo. El precio del petróleo se dispara, cada vez somos más conscientes del cambio climático y aumenta la preocupación por el agotamiento de los recursos naturales; todo ello ha reavivado el interés en captar energía del espacio, señaló Miller.

Y lo mismo señala un informe de 2007 de la National Security Space Office del Pentágono, que insta al gobierno estadounidense a iniciar el desarrollo de estos sistemas. "Una única banda de un kilómetro de ancho de órbita geosíncrona terrestre experimenta el suficiente flujo solar en un año como para casi equiparar la cantidad de energía contenida hoy en día en todas las reservas de petróleo recuperable conocidas en la Tierra", señala el informe.

Según Miller: "El país que lidere la energía solar espacial será el país exportador de energía para todo el planeta durante unos cuantos cientos de años".
El informe del Pentágono señala también que Rusia, China, la Unión Europea y la India están interesadas en la idea, y que Japón, que ha investigado en este campo durante décadas, está trabajando para probar un modelo a pequeña escala en un futuro próximo.
"Será necesario un gran esfuerzo, mucho estudio y, por desgracia, mucho dinero", señaló Jeff Keuter, presidente del George C. Marshall Institute. "Pero, desde luego, es posible".

Por su parte, Miller cree que podría ser posible en 10 años. "Podríamos ver el primer satélite de energía solar operativo alrededor del 2020 si actuamos ya", añadió.

Fuente: CNN

Filtración de aguas de bajo consumo

Nuevo sistema de purificación de agua

La mayoría de las tecnologías de filtración de aguas requieren mucha energía para impulsar el agua a través de unas membranas que, finalmente, se acaban manchando y deben ser reemplazadas. Ambos factores hacen que la filtración de aguas resulte demasiado costosa para la mayoría de las aplicaciones.

Ahora investigadores del Centro de Investigación de Palo Alto (PARC, por sus siglas en inglés) han logrado superar estas dificultades incorporando conceptos científicos de la física de los movimientos de las partículas de los toner en un dispositivo de filtración de aguas de bajo consumo que no utiliza membranas.

Son buenas noticias para el incipiente espectro de filtración de agua salobre que amenaza gran parte del mundo en vías de desarrollo e incluso algunas zonas de los países desarrollados con escasez de agua. En el pasado, sin embargo, el factor económico ha sido el principal escollo para la creación de sistemas de tratamiento de aguas asequibles.

Los investigadores del PARC llaman a su dispositivo concentrador de espiral. Se trata de un trozo de tubo plástico, de 50cm de largo y un milímetro de diámetro, con forma de espiral. A medida que se bombea el agua desde un extremo del dispositivo, las partículas que están en el agua son presionadas contra las paredes del tubo. Las partículas del tamaño de una micra son separadas por fuerza centrífuga y llevadas lejos del agua limpia por medio de horquillas divergentes en el concentrador en espiral.

La ventaja de este enfoque es que no requiere tanta energía como hacer pasar agua contaminada a través de una membrana. Estas membranas suelen estar construidas de resina y cuentan con muchos agujeros diminutos perforados en ellas, que pueden ser de entre unos cuantos micrómetros a unos cuantos nanómetros.

La innovación del PARC proviene de un proyecto de investigación anterior contratado por el ejército estadounidense. El objetivo era diseñar un dispositivo para concentrar peligros biológicos como el ántrax concentrando unas cuantas partes por litro de contaminantes, de modo que el sensor pudiera detectar su presencia.
Los investigadores del PARC tienen mucha experiencia en el estudio de la física de partículas. El toner de las fotocopiadoras está hecho de partículas en miniatura cargadas de electrones. Entender la física de cómo estas partículas cargadas se mueven tanto en aire como en líquido ha sido un área fundamental de investigación del PARC. Las lecciones aprendidas con el toner de partículas se usaron en el sistema de detección de agentes biológicos y el purificador de agua del PARC.

El purificador requiere una velocidad de caudal de agua constante, de modo que los movimientos de las partículas se ajusten a unos patrones previstos. Ese caudal de agua se puede lograr con una bomba de bajo consumo que puede funcionar con un panel de células solares.

Fuente: Technology Review

La ciudad más ecológica del mundo

Construcción de una ciudad con nivel de emisiones cero en Abu Dhabi.

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, una ciudad que se está construyendo en Abu Dhabi servirá como prueba a gran escala de las energías renovables.

La semana pasada, se inició bajo el clima desértico de Abu Dhabi la construcción de una ciudad que albergará a 50.000 personas y 1.500 empresas, pero que tendrá un consumo extremadamente pequeño de energía y la poca que utilizará provendrá de fuentes de energías renovables. El primer edificio es un nuevo instituto de investigación que sus fundadores esperan se convierta en la semilla de un nuevo Silicon Valley en Oriente Medio, pero centrado en fuentes de energía renovables en lugar de en tecnologías de la información.

La ciudad, que se espera costará 22.000 millones de dólares, implementará un conjunto de tecnologías, incluidos paneles solares de película delgada que actúan como materiales de fachadas y tejados de los edificios, sensores para monitorizar el consumo de energía y vehículos sin conductor impulsados por baterías que harán que los coches resulten innecesarios. De hecho, sus fundadores esperan que sirva como banco de pruebas para una miríada de nuevas tecnologías propuestas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

La nueva ciudad de emisiones cero, que se está construyendo cerca de la ciudad de Abu Dhabi, en el centro de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), forma parte de la Iniciativa Masdar, un programa de inversión de 15.000 millones de dólares, financiado por el estado y diseñado, en parte, para garantizar que la prosperidad de los EAU no dependerá exclusivamente del petróleo. Según sus gobernantes, este proyecto otorgará al país una posición de liderazgo en energías renovables. Si tiene éxito, señaló el Sultán al Jaber, CEO de Masdar, "estaremos a la cabeza del mundo".

Diseñar la ciudad desde cero ofrece una serie de ventajas. Alrededor de la mitad del coste de la energía solar corresponde al trabajo y los materiales de instalación. En Masdar, las células solares de película delgada se pueden incorporar directamente en las fachadas de los edificios sustituyendo a otros materiales de construcción convencionales, lo que reduce el coste de la energía solar. La energía necesaria para la refrigeración se reducirá controlando la orientación y el diseño de los edificios, calles y espacios verdes de la ciudad para alcanzar un equilibrio entre sol y sombra, y promover la circulación natural de aire.

La energía para el transporte también se reducirá. Medios de transporte eléctricos eficaces proporcionarán un servicio a domicilio: bastará con que el usuario introduzca la dirección de destino y el transporte irá a recogerlo a donde se encuentre y lo llevará automáticamente a su destino. La energía de impulsión procederá de fuentes de energía renovables y será almacenada a bordo en baterías.
El consumo de agua se mantendrá al mínimo, lo que reducirá la energía necesaria para desalinización, y una serie de sensores repartidos por la ciudad informarán a los residentes acerca de su consumo de energía, de modo que deberán pagar un dinero extra en caso de que realicen un consumo excesivo.

Los diseñadores de la ciudad prevén que las mejoras en cuanto a eficacia tendrán como resultado una reducción del 75% en el consumo de energía en comparación con el de una ciudad convencional del mismo tamaño.

Fuente: Technology Review

Combustible de azúcar para coches

Investigadores de la Universidad Estatal y el Instituto Politécnico de Virginia, en Blacksburg, EEUU, han descubierto un modo de generar hidrógeno directamente a partir de azúcar vegetal. Los investigadores esperan que este avance constituya una fuente eficaz y barata de combustible ecológico para medios de transporte, pudiendo resolver el problema de la contaminación debida al tráfico.

En un futuro, los motoristas podrían tener que parar en tiendas de alimentación, en lugar de gasolineras, para llenar el depósito de celulosa o almidón sólido, señalaron los científicos.

El nuevo proceso consiste en una combinación de azúcares vegetales, agua y un cocktail de potentes enzimas –catalizadores biológicos– para producir hidrógeno y dióxido de carbono. Con él se resuelven tres de los principales problemas a la hora de reemplazar los combustibles sólidos por hidrógeno, señalaron los investigadores.

Según el Dr. Percival Zhang, ingeniero bioquímico que dirige el equipo de desarrollo, se trata de un trabajo revolucionario que ha abierto una nueva puerta en la investigación relacionada con el hidrógeno. "Con una mejora de la tecnología, los coches impulsados por azúcar se podrían hacer realidad finalmente".

Los biocombustibles actuales están hechos de ethanol, mediante la fermentación de material vegetal y aceites vegetales combustibles; y se queman en los motores tradicionales de combustión interna, como alternativa a la gasolina y el gasoil.

Por otra parte, el hidrógeno de origen vegetal podría proporcionar una fuente de energía de pila de combustible más ecológica.

Los científicos, que presentaron su investigación en le congreso anual de la American Chemical Society celebrado en Nueva Orleans, están trabajando ahora en mejorar la rapidez y eficacia del proceso. De momento, la cantidad de hidrógeno producida es demasiado baja para las aplicaciones comerciales.

Un coche impulsado con azúcar sería intrínsecamente seguro dado que el hidrógeno se utiliza inmediatamente, señaló el Dr. Zhang. Además, sería más barato y ecológico incluso que el coche de gasolina más eficaz.

Fuente: Breitbart

Baterías mas duraderas para portátiles

Las baterías convencionales de ion-litio para portátiles y teléfonos móviles pierden rápidamente su capacidad de almacenar energía y se pueden inflamar en caso de sobrecarga o daño. Ahora, según un artículo publicado esta semana en Technology Review, investigadores del Argonne National Laboratory, en Illinois, han desarrollado unos materiales para baterías compuestos que hacen que estas sena más seguras y aumentan su tiempo de vida, a la vez que incrementan un 30% su capacidad de almacenaje.

El mes pasado los investigadores dieron un paso importante de cara a la comercialización de la tecnología, otorgando la licencia a Toda Kogyo, unos de los principales proveedores de materiales, con sede en Japón. Esta compañía tiene la capacidad de fabricar anualmente materiales para unos 30 millones de baterías de portátiles, señala Gary Henriksen, que dirige la investigación de almacenamiento electroquímico de Argonne.

Los nuevos materiales son el ejemplo de una nueva generación de química de electrodos de ion-litio que resuelve las limitaciones de las baterías de ion-litio convencionales. Cada uno de ellos tiene sus pros y sus contras. Por ejemplo, un material llamado fosfato de hierro litio es más seguro y dura más que los materiales del laboratorio de Argonne, pero almacena menos energía que las baterías de ion-litio convencionales. Los materiales de Argonne, en cambio, mejoran la seguridad y la fiabilidad de las baterías actuales y, además, almacenan más energía.

Los investigadores de Argonne han mejorado el rendimiento de los electrodos positivos aumentando la estabilidad química y estructural de los materiales ya utilizados en las baterías de los portátiles. En las baterías de ion-litio convencionales, con electrodos de óxido de cobalto, un pequeño recalentamiento debido a la sobrecarga de los materiales o a cortes eléctricos en el interior de la batería, puede conducir a un aumento rápido de las temperaturas en el interior de la célula y, en algunos casos, a la combustión. El motivo es que, a medida que el material se calienta, el óxido de cobalto libera oxígeno, que reacciona con el disolvente del electrolito de la batería y genera más calor, alimentando la reacción. Los investigadores de Argonne resolvieron este problema reemplazando parte del óxido de cobalto por óxido de manganeso, que es químicamente más estable.

El siguiente paso de los investigadores, fue sustituir algunos de los materiales de óxidos de metales activos de los electrodos por un material relacionado pero electroquímicamente inactivo, formando un compuesto. Este material no almacena energía, porque no libera ni acepta iones de litio cuando la batería se carga y se descarga (las baterías de ion-litio originan una corriente eléctrica cuando los iones de litio se desplazan entre los electrodos positivo y negativo). El material inactivo hace que el compuesto sea más estable que los materiales de los electrodos convencionales, lo que implica que dura más. Una versión del material admite 1.500 cargas y descargas sin apenas perder capacidad, señala Henriksen; más del doble que una batería de portátil convencional.

Fuente: Technology Review

Ropa con energía solar

Durante un largo paseo vas escuchando música en tu reproductor mp3 y, entonces, la batería se acaba. Ahora, según este artículo publicado en The Guardian, un equipo de científicos está trabajando en una solución que haría que siguiese funcionando, convirtiendo al usuario en batería por medio de prendas de ropa con energía solar.

Se trata de células solares flexibles, que se pueden incorporar en chaquetas, pantalones y cualquier otra prenda de ropa y que, según Fujitsu Siemens, estarán listas en a penas un año. Las células funcionan como paneles solares, convirtiendo la luz en energía. El usuario podría enchufar dispositivos como teléfonos móviles o reproductores mp3 en un bolsillo especial de la prenda, que a su vez está conectado a las células solares.

Estas prendas de ropa podrían proporcionar un impulso muy necesario a la tecnología de las baterías, que ha luchado hasta la saciedad por seguir el ritmo de los avances devoradores de energía en los dispositivos móviles.

Según Dave Pritchard, de Fujitsu: 'En un año será posible diseñar prendas de ropa con células solares en la espalda o las mangas, de modo que el usuario pueda recargar sus dispositivos portátiles'. Estas prendas de ropa serán especialmente útiles para descensos de esquí, vacaciones al aire libre y para los servicios de emergencia, señaló Pritchard. También resultará atractivo para las personas comprometidas con el medioambiente como medio de reducir el consumo energético.

Hitachi está trabajando en células solares flexibles en su laboratorio de Cambridge, en el reino Unido. Koichi Tsuzuki, jefe de investigación y desarrollo en Europa, afirma que una chaqueta de este tipo expuesta durante cuatro horas a la luz solar podría cubrir las necesidades de batería para el uso habitual de un día.

Coches eléctricos y plegables

Según la revista especializada Technology Review, el grupo Smart Cities del MIT Media Lab está trabajando en dos vehículos eléctricos de bajo coste con los que esperan ayudar a reducir la contaminación y aligerar el tráfico. La próxima semana el grupo presentará un prototipo de su moto eléctrica plegable en la Muestra Internacional de Motocicletas EICMA, en Milán; y está previsto que el prototipo del coche eléctrico plegable, llamado City Car, le siga el próximo año. General Motors patrocina el desarrollo del coche.

El grupo del MIT ve estos vehículos como pieza clave de una estrategia para atenuar la contaminación gracias a la energía eléctrica, ampliar el espacio público plegando y amontonando los vehículos a modo de carritos de la compra y aligerar el tráfico, permitiendo que las personas alquilen los coches y los devuelvan posteriormente a los puntos próximos a estaciones de trenes, aeropuertos y paradas de bus.

Los vehículos cuentan con una rueda robótica omnidireccional desarrollada por el equipo del MIT que dirige William Mitchell. La rueda incluye un motor eléctrico, junto con la suspensión, dirección y sistema de frenado. Al no haber ningún motor ni pieza mecánica entre las ruedas y los controles del conductor, el sistema ofrece gran flexibilidad de diseño. De hecho, el conductor puede apilar el coche inclinándolo sobre la parte delantera. En esa posición, caben de seis a ocho City Cars en una plaza de aparcamiento normal.

Estas ruedas permiten, además, una increíble maniobrabilidad, siendo posible girarlas en un ángulo de 90º y aparcar desplazándose lateralmente. "La idea de una rueda motor no es nueva", señala su diseñador Peter Schmitt, pero la ventaja de su diseño es que la rueda está controlada por software en vez de por un sistema mecánico.

La idea de un vehículo personal de uso compartido tampoco es nueva. Una empresa llamada Velo'v introdujo recientemente un sistema de bicicletas compartidas en Lyon, Francia, y debido a su enorme éxito lo ha ampliado a París con unos 2.000 puntos de depósito y 20.000 bicicletas. Otro modelo observado por el equipo es el del sistema de alquiler Zip Car, aunque en este caso los clientes deben devolver el coche al mismo punto en el que lo han alquilado y es necesario que reserven el vehículo previamente por Internet.

Según, Robin Chase, fundador y CEO de Zip Car, el sistema propuesto por el MIT podría encontrar problemas de tipo logístico, como la distribución de vehículos, es decir, que se concentren muchos vehículos en una zona mientras se acaban en otra. En ese caso, habría que contratar a gente que redistribuyera los vehículos por la ciudad.

Ver: Coche volador # Gasolina hecha de baterías # Coches inteligentes

Combustible ecológico para aviones

Virgin Atlantic probará un biocombustible en un 747 a comienzos del 2008

Según un artículo publicado esta semana por Reuters, el multimillonario Richard Branson ha afirmado que a principios del próximo año, su grupo Virgin Group probará en un avión a reacción un nuevo biocombustible renovable que la compañía espera producir a comienzos de la próxima década.

Virgin espera poder ofrecer combustibles ecológicos para buses, trenes y automóviles en tres o cuatro años, señaló Branson en una reuniñón de la Mortgage Bankers Association celebrada en Boston. Mientras tanto, Virgin realizará una prueba para comprobar el uso de combustibles renovales en uno de sus 747 sin pasajeros.

Virgin está trabajando en el desarrollo de biocombustibles para aviones con Boeing y el fabricante de motores GE Aviation, una filial de General Electric.

Air New Zealand ha anunciado que planea realizar una prueba de vuelo con una combinación de biofuel y queroseno a finales de 2008, pero Virgin intenta anticiparse.

Branson se comprometió el pasado año a invertir todos los beneficios obtenidos a lo largo de los próximos 10 años con el 51% de las acciones que posee en el negocio de trenes y la aerolínea Virgin en combatir el calentamiento global. También creó Virgin Fuels, que ha invertido 400 millones de dólares (unos 282 millones de euros) en tres años en iniciativas de energías renovables, como parte del compromiso.

Según Branson, los aviones podrían tener problemas para usar etanol, el biocombustible más común que se obtiene principalmente a partir del maíz en los EEUU y de la caña de azúcar en Brasil, debido a que éste se congela a 15.000 pies (4.600m). Y añadió que el butanol, un combustible similar a la gasolina que se puede fabricar a partir de biomasa, podría ser una buena alternativa, además de ser menos corrosivo que el etanol.

Virgin Fuels ha invertido en un pequeño número de proyectos estadounidenses para el estudio del etanol y espera producir, finalmente, biocombustibles propios con su marca.

Fuente: Reuters Technology

Láser impulsado por energía solar

Según un artículo publicado este mes en Technology Review, investigadores del Instituto Tecnológico de Tokio, en Japón, han desarrollado un nuevo tipo de láser impulsado por energía solar. Los investigadores, que han descrito su trabajo en un ejemplar reciente de la revista Applied Physics Letters, esperan utilizar este láser para desarrollar un motor de combustión de magnesio.

La idea, señala Takashi Yabe, profesor de ingeniería mecánica y ciencias del Instituto, es desarrollar un láser potente capaz de realizar la combustión del magnesio contenido en el agua del mar. En el proceso se liberan grandes cantidades de calor e hidrógeno.

El magnesio tiene un gran potencial como fuente de energía porque cuenta con una densidad de almacenamiento de energía 10 veces superior a la del hidrógeno, señala Yabe. También es más abundante: hay alrededor de 1,3 gr. en cada litro de agua del mar o unos 1.800 trillones de toneladas métricas en nuestros océanos.

Además, el óxido de magnesio resultante de la reacción se puede volver a convertir otra vez en magnesio, señala Yabe, pero el proceso requiere temperaturas de 4.000 ºK (3.726 ºC), por lo que es necesario un láser para generar semejantes temperaturas en un pequeño punto. Para que el motor de combustión de magnesio sea, entonces, una fuente de energía práctica, el láser de debe funcionar con una fuente de energía renovable, como la solar.

Los láseres impulsados por energía solar ya existen: funcionan concentrando la luz solar en materiales cristalinos, como un granate de itrio-aluminio (YAG) dopado con neodimio, lo que hace que emitan luz láser. Sin embargo, hasta ahora la mayoría de estos láseres solares han dependido de espejos extremadamente grandes para enfocar la luz hacia el cristal.

Ahora, Yabe y sus colegas han desarrollado un láser compacto tres veces más eficaz que los diseños anteriores, en cuanto a la potencia que pueden ofrecer en comparación con la luz disponible. Esto se debe en parte al uso de cristales Nd:YAG, dopados además con cromo, lo que permite que absorban un rango más amplio de luz.
Otra de las innovaciones del láser de Yabe es el uso de una pequeña lente de Fresnel, en lugar de grandes lentes de espejo. Por lo general, se consigue enfocar hacia el cristal el 10% de la luz incidente, mientras que con la lente de Fresnel, se logra enfocar el 80%.

"En nuestro caso, utilizamos solo 1,3 m2 y logramos 25 vatios", señala Yabe. Esto supone solo un incremento del triple, pero la salida del láser aumenta exponencialmente a medida que el área aumenta, por lo que "esperamos obtener de 300 a 400 vatios con una lente Fresnel de 4 m2", añadió.

Fuente: Technology Review

Energía solar más barata

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, impulsada por una nueva inversión de 77 millones de dólares, la empresa Heliovolt, establecida en Austin (Texas), construirá una fábrica para la producción a gran escala de un nuevo tipo de células solares que podrían hacer que la electricidad solar llegue a ser tan barata como la de la red de suministro. La compañía ampliará una nueva técnica de fabricación que podría producir células solares de película delgada y alto rendimiento con mayor fiabilidad que otros métodos.

Heliovolt es una de las diversas empresas que están desarrollando un tipo de células solares de película delgada que convierte la luz en electricidad con una capa del semiconductor seleniuro de cobre-indio-galio (CIGS, en inglés) de varios micrómetros de grosor. Lo interesante de este tipo de células solares es que pueden producir electricidad de forma más barata que las células solares convencionales de silicio.

Aunque las células de película delgada producen menos electricidad por metro cuadrado que las convencionales de silicio, lo compensan utilizando órdenes de magnitud orders of magnitude less active material per square meter. Se este modo se pueden obtener importantes ahorros. Por ejemplo, generar un vatio de electricidad requiere el valor de unos 80 céntimos en silicio, pero tan solo requiere un penique de un semiconductor utilizado en una célula de película delgada, señala John Benner, que gestiona los materiales electrónicos para la investigación en fotovoltaica del National Renewable Energy Laboratory (NREL), en Golden, Colorado (Heliovolt está trabajando con el NREL para desarrollar aún más sus células).

El reto era fabricar células solares de película delgada de forma fiable a gran escala. En el laboratorio, las células solares de CIGS han demostrado mayor eficacia que cualquier otra célula de película delgada (19,5%), superando inlcuso la de algunos tipos de paneles solares de silicio hechos hoy en día. Sin embargo, aunque nadie esperaba alcanzar este nivel de eficacia en células producidas en masa, está demostrado que es difícil fabricarlas incluso con el nivel mínimo de eficacia necesario para competir con otros tipos de células solares.

El nuevo método de fabricación de Heliovolt, en cambio, ha demostrado ser más fiable que otros, señala Benner, ofreciendo un mayor control sobre la composición de la película de semiconductor. En el proceso de Heliovolt, desarrollado por Stanbery, el semiconductor se elabora en dos pasos: primero, se depositan películas de seleniuro de cadmio y de indio, cuya fabricación fiable es relativamente fácil, sobre dos láminas planas; luego, se juntan estas láminas y, por medio de una combinación de atracción electromagnética y calor, se fusionan. Benner afirma que este proceso evita que el selenio escape, al quedar atrapado entre ambas láminas.

Fuente: Technology Review

Gasolina hecha de bacterias

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, una empresa biotecnológica de reciente creación afirma que la gasolina podría ser el biocombustible del futuro.

La empresa LS9, de san Carlos, California, fundada por el genetista George Church, de la Facultad de Medicia de Harvard, y el biólogo Chris Somerville, de la Universidad de Stanford, ha descrito por primera vez cómo está induciendo a una serie de bacterias a producir hidrocarburos que se podrían procesar para obtener combustibles similares a los elaborados a partir del petróleo.

La empresa había anunciado, previamente, que estaba trabajando en lo que ellos denominan "petróleo renovable", pero ha sido en el congreso de la Society for Industrial Microbiology celebrado el lunes, donde la compañía ha hablado abiertamente de sus logros: ha modificado con ingeniería varias bacterias, incluida la E. coli, para producir cadenas de hidrocarburos a medida.

Para ello, la compañía está utilizando herramientas del campo de la biología sintética para modificar los mecanismos genéticos utilizados por bacterias, plantas y animales para elaborar ácidos grasos, una de las formas principales de almacenamiento de energía de los organismos. Los ácidos grasos son cadenas de átomos de carbono e hidrógeno unidos con una disposición concreta, y enlazados en un extremo con un grupo de ácido carboxílico formado por carbono, hidrógeno y oxígeno. Si se elimina el ácido, el resultado es un hidrocarburo que se puede convertir en combustible.

En algunos casos, los investigadores de LS9 utilizaron técnicas estándar de ADN recombinante para insertar genes en los microbios; en otros casos, rediseñaron genes conocidos con un ordenador y los sintetizaron. Las bacterias resultantes producen y excretan moléculas de hidrocarburos con la longitud y estructura molecular deseadas por la compañía.

Según Stephen del Cardayre, bioquímico y vicepresidente de investigación y desarrollo de LS9, la compañía puede producir cientos de moléculas de hidrocarburos diferentes. El proceso puede dar lugar a petróleo crudo sin el contaminante sulfuro que contiene gran parte del petróleo extraído del suelo. El crudo se llevaría, a continuación, a una refinería estándar para procesarlo y obtener combustibles para automóviles, aviones, etc.; o cualquier otro producto derivado del petróleo.

El próximo año, LS9 construirá una fábrica en California para probar y perfeccionar el proceso. La compañía espera poder vender biodiesel mejorado y biocrudos sintéticos a las refinerías para su posterior procesado en unos 3-5 años.

Sin embargo, LS9 no es la única compañía en esto. Amyris Biotechnologies, de Emeryville, California, también está utilizando genes de plantas y animales para hacer que unos microbios produzcan combustibles y, según Neil Renninger, vicepresidente senior de desarrollo y uno d elos fundadores de la empresa, Amyris también ha creado unas bacterias capaces de producir combustibles basados en hidrocarburos renovables. La diferencia es que, mientras que el biocrudo de LS9 debe ser procesado posteriormente en una refinería, Amyris trabaja en la obtención directa de combustibles.

Amyris está desarrollando también una fábrica piloto que espera completar a finales del próximo año, y también espera empezar a comercializar sus productos en unos 3 ó 4 años.

Además, ambas compañías pretenden mejorar sus bacterias para incrementar su eficacia y afirman estar trabajando en la optimización de sus respectivos procesos de producción globales.

Fuente: Technology Review

Se desarrollan células solares orgánicas de mayor eficacia

Según un artículo publicado este mes en la Web de la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB), el uso de plásticos para aprovechar la energía solar ha supuesto un impulso importante en cuanto a eficacia, gracias al descubrimiento realizado en el Centro de polímeros y sólidos orgánicos (Center for Polymers and Organic Solids) de la UCSB.

El galardonado con el premio Nóbel, Alan Heeger, profesor de física de la UCSB, trabajó con Kwanghee Lee, de Korea, y un equipo de científicos para crear una nueva célula solar orgánica en "tándem" de mayor eficacia. Según el ejemplar del 13 de julio de la revista Science, su descubrimiento es un paso adelante en la ciencia de los materiales.

Las células en tándem constan de dos partes multicapa que trabajan en conjunto para aprovechar una rango más amplio del espectro de la radiación solar (tanto en longitudes de onda más cortas como más largas). "El resultado el un 6,5% de eficacia", señala Heeger. "El mayor nivel que se ha logrado en células solares hechas de materiales orgánicos". Heeger espera que esta tecnología salga al mercado en unos tres años.

La nueva arquitectura de tándem de Heeger y Lee no solo mejora el aprovechamiento de la luz, sino que además su producción promete ser más barata. Según los autores, las células "…se podrían fabricar para desplegarlas por grandes superficies por medio de tecnologías de recubrimiento e impresión de bajo coste, capaces de disponer simultáneamente los materiales activos sobre sustratos flexibles y ligeros".

El dispositivo multicapa es equivalente a dos células en serie, señala Heeger. La deposición de cada capa de la estructura multicapa procesando los materiales de la disolución es lo que promete abaratar la producción de estas células solares.

Según los autores: "El tándem de células solares, en el que dos células solares con diferentes características de absorción se combinan para utilizar un rango más amplio del espectro solar, se fabricó con cada una de las capas procesadas a partir de la disolución utilizando materiales heterogéneos entre los que se incluían polímeros semiconductores y derivados del fullereno".

Las células están separadas y conectadas por el material TiOx, un óxido de titanio transparente. Esta es la clave del sistema multicapa que permite esos elevados niveles de eficacia. El TiOx transporta electrones y actúa como capa de recogida de la primera célula. Además, permite la fabricación de la segunda célula, completando así la arquitectura de tándem.

El nuevo tándem de células solares utiliza unos polímeros semiconductores del tipo de materiales por el que Heeger obtuvo el Premio Nóbel de Química en el año 2000.
Uno de los aspectos más apasionantes de este descubrimiento es que se espera que contribuya al uso de tecnologías como los portátiles en el tercer mundo, en zonas en donde no hay red eléctrica.

Fuente: University of California Santa Barbara

Biocombustibles

Según un artículo publicado este mes en Technology Review, la nueva empresa LS9 está desarrollando microbios que producen hidrocarburos.

El Departamento de Energía de los EEUU se ha marcado el objetivo de reemplazar el 30% de la gasolina utilizada en los EEUU por combustibles de fuentes biológicas renovables para el 2030 y el Presidente Bush ha establecido como prioridad la producción de etanol. De ahí que resulte sorprendente que algunas nuevas empresas biotecnológicas se estén posicionando para aprovecharse de un mercado próspero anticipado de biocombustibles.

Mientras la mayoría se centran en el etanol, la empresa LS9, de San Carlos, California, está usando el campo relativamente nuevo de la biología sintética para modificar bacterias de modo que puedan fabricar hidrocarburos para gasolina, diesel y combustible para reactores. Los combustibles de hidrocarburos se adaptan mejor que el etanol a los motores e infraestructuras de transporte existentes y su fabricación requiere menos energía. Para hacer realidad una producción biológica de hidrocarburos, la compañía está combinando a líderes en biología sintética y de biología industrial.

Otras empresas nuevas como Amyris, de Emeryville, California, y SunEthanol, de Amherst, Massachusetts, están intentando también utilizar la biología sintética para desarrollar microorganismos que produzcan biocombustibles. Stephen del Cardayre, bioquímico y vicepresidente de investigación y desarrollo de LS9, afirma que los microbios de LS9 producen y excretan hidrocarburos que sirven como combustibles.
Ahora la compañía está trabajando para personalizar la tasa de producción y los productos en sí.

LS9 cuenta con una financiación de 5 millones de dólares (3,6 millones de euros) de Khosla Ventures, de Menlo Park, California, y Flagship Ventures, de Cambridge, Massachusetts. El CEO de Flagship, Noubar Afeyan, advierte que nadie puede afirmar hasta qué punto los biocombustibles desplazarán a los combustibles fósiles. "Es un tema de gran debate y muchos pronósticos", señala.

La compañía está buscando áreas en las que el potencial de la biología sintética para producir tipos específicos de moléculas valga la pena. Esto podría incluir la elaboración de combustible de alto rendimiento para reactores, señala Afeyan, o la fabricación de una gasolina sin el contaminante azufre añadido. Posteriormente, la compañía planea dar licencias de su tecnología. En concreto, podrían algún día llegar a acuerdos con los productores de etanol, cuyas plantas de fabricación podrían ser más rentables y eficaces haciendo combustibles hidrocarburos.

LS9 cuenta con que el etanol no es el mejor biocombustible. Del Cardayre señala que el etanol no se puede transportar por las tuberías existentes. Además contiene un 30% menos de energía que la gasolina y es necesario mezclarlo con ésta para poder quemarlo en motores convencionales. Los combustibles de LS9 no tendrían ninguna de estas desventajas. Es más, su producción sería más eficaz que la del etanol. Por último, según LS9 su proceso consume alrededor de un 65% menos de energía que el de la producción de etanol.

LS9 debe demostrar ahora que su tecnología es económica y capaz de producir combustibles a gran escala. "No dudo que se pueda [fabricar combustible hidrocarburo a partir de microbios]; la cuestión es con qué rapidez y a qué coste", señala Jim McMillan, ingeniero bioquímico principal del Bioenergy Center del National Renewable Energy Laboratory, de Golden, Colorado. LS9 espera sacar al mercado sus biocombustibles hidrocarburos en cuatro o cinco años.

Fuente: Technology Review

Fabricación de combustible con azúcar

Nuevo combustible de transporte líquido hecho de azúcar

Según un artículo publicado esta semana en ScienceDaily.com, el Profesor James Dumesic, ingeniero biológico y químico de la Universidad de Wisconsin-Madison, y su equipo, han desarrollado un proceso de dos etapas para convertir el azúcar derivada de biomasa en 2,5-dimetilfurano (DMF), un combustible de transporte líquido con un 40% más de energía que el etanol.

Las perspectivas de disminución de las reservas de petróleo y la amenaza del calentamiento global por la liberación de carbono a la atmósfera han planteado la búsqueda de un combustible sostenible sin carbono que reduzca la dependencia global de los combustibles fósiles. Modificando químicamente el azúcar por medio de una serie de pasos en los que se utilizan catalizadores de cobre y ácidos, y sal y butanol como disolvente, los investigadores han abierto una vía hacia el desarrollo de un combustible de esas características.

"Actualmente, el etanol es el único combustible líquido renovable producido a gran escala", señala Dumesic. "Pero tiene varias limitaciones. Tiene una densidad energética relativamente baja, se evapora con facilidad y se puede contaminar por medio de la absorción de agua de la atmósfera. Además, requiere un proceso de destilación energéticamente intenso para separar el combustible del agua".

El dimetilfurano no solo tiene un contenido energético más elevado, sino que resuelve otros problemas del etanol. El DMF no es soluble en agua y, por tanto, no se puede contaminar por absorción de agua de la atmósfera; una vez almacenado es estable y en la fase de evaporación de su producción consume un tercio de la energía requerida para evaporar una disolución de etanol producida por fermentación para su aplicación en biocombustibles.

Según el nuevo método, la fructosa se convierte inicialmente en HMF en agua por medio de un catalizador ácido en presencia de un disolvente de punto de ebullición bajo. El disolvente extrae el HMF del agua y lo transporta a un sitio aparte. Aunque otros investigadores han convertido previamente la fructosa en HFM, el equipo de Dumesic ha hecho una serie de mejoras que incrementan la producción de HMF y facilitan su extracción. Por ejemplo, el equipo descubrió que la adición de sal (NaCl) mejora considerablemente la extracción de HFM y ayuda a evitar la formación de impurezas.

Dumesic describe su proceso en la revista Nature del 21 de junio de 2007. Según él, serán necesarias más investigaciones antes de que se pueda comercializar esta tecnología, comprobando, por ejemplo, su impacto medioambiental.

Fuente: Science Daily

Teléfono móvil con energía solar

Desarrollan en China el primer teléfono móvil que funciona con energía solar

Según un artículo publicado este mes en news.xinhuanet.com, una compañía china afirma haber desarrollado un teléfono móvil que se carga con energía solar y ofrece 40 minutos de tiempo de conversación tras exponerlo al sol durante una hora.

Hi-Tech Wealth, un conocido proveedor de productos de telecomunicaciones en China, afirma que su teléfono móvil es el primero del mundo en recargar su batería con energía solar. Según fuentes de la compañía, el teléfono cuenta con una especie de panel solar a escala ubicado en la parte superior de la carcasa que se puede cargar también con luz de otras fuentes, además de la solar.

Muchas companies de todo el mundo están trabajando en el desarrollo de teléfonos móviles similares, pero sus productos se encuentran todavía en fase experimental.
Zhang Zhengyu, presidente de Hi-Tech Wealth, afirma que la compañía empezó a investigar el uso de la luz como fuente de energía en el año 2000 y ha invertido cientos de millones de yenes en el proyecto.

"Con más de 400 millones de móviles en el país, China ahorraría una enorme cantidad de electricidad si todos sus teléfonos móviles se recargaran a partir de la luz", señala Zhang, quien añade que la durabilidad de la batería del nuevo teléfono es 2,5 veces más larga que la de las baterías convencionales.

En marzo, Hi-Tech Wealth exhibió sus teléfonos móviles de energía solar en CeBIT, la feria de electrónica, TI y telecomunicaciones más importante del mundo que tuvo lugar en Hanover, Alemania.

La compañía planea sacar al mercado seis de sus teléfonos solares este año y otros 30 el próximo año.

Fuente: Xinhuanat

Baterías para vehículos eléctricos

Nuevas baterías para el vehículo eléctrico de GM

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, General Motors (GM) ha anunciado su selección de fabricantes de baterías para llevar a cabo el desarrollo y las pruebas de las baterías que utilizará en sus vehículos eléctricos. Los fabricantes elegidos –Compact Power, de Troy, Michigan (EEUU) y Continental Automotive Systems, de Alemania–, afirman haber superado las limitaciones de coste y rendimiento que han sido un obstáculo para los vehículos eléctricos en el pasado.
Durante los próximos 12 meses, investigadores de Compact Power, Continental Automotive Systems y GM probarán el diseño de las baterías en el laboratorio y en los vehículos para confirmar que pueden durar al menos 10 años, señala Denise Gray, director de dispositivos híbridos de almacenamiento de energía de GM. Las pruebas iniciales de las células individuales de las baterías, junto con las proyecciones acerca del rendimiento de las baterías (que pueden contener cientos de estas células), hacen que Gray sea optimista y señale junio del 2008 como fecha en la que estarán listas las baterías.

Si las baterías funcionan bien, se utilizarán en el Chevrolet Volt, un coche eléctrico anunciado por GM en enero y que podría estar listo en unos cuantos años.

Hay una serie de variaciones en el diseño del Volt. En una versión, la batería, que se puede recargar enchufándola, proporciona unos 64km de alcance; a continuación, se pone en marcha un generador de energía a bordo que funciona con etanol o gasolina y recarga la batería , ofreciendo 965km más. Otra versión, basada en una pila de combustible de hidrógeno, tendría una batería más pequeña y carecería de generador a bordo.

Para cumplir las especificaciones de GM, los fabricantes de baterías han tenido que rediseñar la química de las baterías de ion-litio, un tipo de batería muy utilizado en teléfonos móviles y portátiles. Aunque estas baterías son ligeras y compactas, las utilizadas habitualmente en los dispositivos electrónicos dependen excesivamente del cobalto, un metal bastante caro. Además el óxido de cobalto utilizado en uno de los electrodos de la batería no es térmicamente estable, haciendo que la batería sea propensa a inflamarse en caso de daño o fallo de fabricación. Esto supondría un problema en las baterías de los vehículos, que al ser mucho más grandes que las de los dispositivos electrónicos portátiles, podrían dar lugar a un accidente más peligroso.

Una alternativa es reemplazar el cobalto con manganeso, ya que los electrodos de óxido de manganeso son más estables desde el punto de vista térmico y más baratos. Compact Power ha desarrollado también un nuevo material, estable a elevadas temperaturas, para mantener separados los electrodos. Además, su diseño tiene una forma plana, en lugar de la cilíndrica convencional, que parece evitar la acumulación de calor en el centro de la célula, evitando el habitual calentamiento de la batería.

Las células de las baterías de Continental, proporcionadas por A123 Systems, una empresa de Watertown, Massachussets, siguen un enfoque diferente, utilizando un cátodo de hierro que es aún más estable térmicamente que el óxido de manganeso, además de barato y abundante. Los electrodos son de fosfatos, que tienden a unirse con el oxígeno, evitando que éste sea liberado del material, algo que podría inflamar el electrolito de la batería. Estos materiales no admiten una carga rápida ni proporcionan grandes cantidades de energía, por lo que los investigadores los han modificado, logrando que sean más adecuados par su uso en vehículos eléctricos como el Volt.

Fuente: Technology Review

Hidrógeno elaborado con almidón

Coches que funcionan con hidrógeno elaborado a partir de almidón

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, utilizando una cocción de enzimas seleccionadas de varios organismos, un grupo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para convertir en hidrógeno gas, a baja presión y temperatura, el almidón procedente de diversas fuentes, entre las que se encuentran el maíz o las patatas. Este nuevo método produce tres veces más hidrógeno que el antiguo método enzimático, lo que indica que podría ser útil para abastecer de hidrógeno a los vehículos que funcionen con dicho combustible.

Los investigadores de Virginia Tech, en Blacksburg, del Laboratorio Nacional de Oak Ridge y de la Universidad de Georgia, combinaron 13 enzimas disponibles en el mercado, aisladas de levadura, bacterias, espinacas y músculo de conejo. El trabajo se ha publicado en línea en PLoS ONE, una revista editada por la Public Library of Science. El hidrógeno proviene de dos fuentes: el almidón y el agua utilizada para oxidarlo. Según Y. Percival Zhang, profesor de sistemas biológicos en Virginia Tech, las enzimas favorecen unas reacciones químicas en las que el agua y el almidón se convierten completamente en hidrógeno y dióxido de carbono.

El nuevo sistema produce mayor cantidad de hidrógeno que los anteriores sistemas experimentales que convertían azúcares en hidrógeno, pero la velocidad a la que se produce el gas es extremadamente baja. Según Zhang, esto se debe en parte a que los investigadores utilizaron las enzimas que tenían a mano y no optimizaron el sistema. El próximo proyecto incluirá un análisis detallado de cada etapa del proceso para identificar los pasos que limitan la velocidad.

Por ejemplo, puede que una de las enzimas esté dando lugar a un subproducto que ralentice los pasos posteriores, señala Michael Adams, profesor de bioquímica y biología molecular de la Universidad de Georgia. Los investigadores probarán, por tanto, con otras enzimas o modificarán las actuales para minimizar la formación de subproductos. También buscarán enzimas que pueden funcionar a temperaturas más elevadas con el fin de incrementar la velocidad de producción.

Según Zhang, una de las primeras aplicaciones del sistema podría ser generar hidrógeno para pilas de combustible en dispositivos electrónicos portátiles. El almidón puede ser un modo más seguro de almacenar energía que el metanol, actual opción para estos dispositivos. Sin embargo, calcula que se tardarán entre seis y ocho años en mejorar lo suficiente la velocidad de producción para estas aplicaciones. Por último, espera que su sistema resuelva uno de los mayores problemas de los vehículos impulsados por hidrógeno: llevar suficiente hidrógeno en el depósito como para competir con los vehículos de gasolina.

Fuente: Technology Review

Avances en el uso del hidrógeno como combustible para vehículos

Según un artículo publicado esta semana en ScienceDaily.com, científicos de la Universidad Carnegie Mellon, están trabajando en la identificación de nuevos materiales que ayuden a que hidrógeno sea más estable y barato que los combustibles fósiles.

La creciente preocupación por el calentamiento global ha llevado a los investigadores de Carnegie Mellon a investigar sobre nuevos materiales ligeros y de bajo coste que sirvan para el almacenamiento del hidrógeno.

"Actualmente, estamos estudiando el uso de híbridos metales, como los alanatos y los borohidruros, para encontrar materiales que puedan finalmente mejorar la eficacia de los vehículos de hidrógeno y frenar la contaminación", señala Sholl, profesor de ingeniería química y director de la investigación.

Básicamente, lo que Sholl y su equipo están intentando hacer es crear un nuevo material capaz de almacenar grandes cantidades de hidrógeno a modo de tanque de gas comprimido, pero que permita al mismo tiempo liberarlo fácilmente para alimentar las células de combustible de los vehículos del futuro.

Los coches impulsados por hidrógeno funcionan con pilas de combustible que combinan el hidrógeno con el oxígeno del aire para producir electricidad, siendo agua el único residuo emitido. Por el contrario, los motores que queman gasolina emiten contaminantes, como el dióxido de carbono, que producen el calentamiento global.

"El hidrógeno se podría obtener a partir de recursos nacionales y sin emitir dióxido de carbono a la atmósfera", señala Sholl, cuya investigación, realizada en colaboración con el Prof. Karl Johnson, de la Universidad de Pittsburgh, está siendo financiada por el Ministerio de Energía de los EE.UU.

Pero una vez producido el hidrógeno, su transporte y almacenamiento plantea serios problemas, ya que como gas, requiere una gran cantidad de energía para poder comprimirlo en un volumen lo suficientemente pequeño para caber en un coche.
Sholl destaca que en su investigación se han utilizado métodos computacionales para analizar toda una serie de posibles materiales de almacenamiento, evitando lo que podría suponer una década de trabajo si se probaran todos esos materiales en el laboratorio.

Según él, su investigación ayudará a lograr un almacenamiento más eficaz del hidrógeno, reducirá los costes y servirá para que, finalmente, el hidrógeno reemplace a la gasolina como combustible.

Fuente: Science Daily

Reciclaje de residuos tóxicos

Futuro reactor impulsado por residuos tóxicos

Según un artículo publicado el 25 de abril de 2007 en CNN.com, científicos del Oak Ridge National Laboratory, en Tennessee, esperan dar un gran paso adelante a finales de este año en la resolución del problema de los residuos nucleares, demostrando el funcionamiento de un nuevo proceso de reciclaje de residuos tóxicos.

El objetivo de la demostración –que forma parte de un controvertido proyecto del gobierno de 405 millones de dólares llamado Global Nuclear Energy Partnership (GNEP)–es transformar los residuos nucleares en combustible para una nueva clase de reactores. Según fuentes del GNEP, el nuevo reactor combinado con este tipo de combustible podría producir hasta 100 veces la energía de los reactores convencionales y generar un 40% menos de residuos.

Según el Ministerio de Energía de los EEUU, la demanda de electricidad del país ascenderá un 45% desde los 4.000 billones de kilowatios-hora en el 2005 a 5.800 billones de kilowatios-hora en el 2030. La iniciativa forma parte de la estrategia a largo plazo del gobierno de Bush para hacer frente a esta creciente demanda sin producir más gases de efecto invernadero.

Otro objetivo fundamental del GNEP es resolver el problema de los residuos nucleares, que cada día aumentan en los EEUU: los 103 reactores nucleares del país producen 2.200 toneladas de residuos radioactivos al año y no se dispone de un buen sitio para almacenarlos.

Sin embargo, no todos creen que la estrategia de reciclaje del GNEP sea la solución. El nuevo combustible reciclado contendrá cerca de un 90% de plutonio (frente al 1% que presenta el combustible de los reactores tradicionales) y algunos temen que pueda resultar muy atractivo para un terrorista que pretenda fabricar una bomba. Los miembros del GNEP rechazan esta crítica y afirman que el nuevo proceso de reciclaje no aísla el plutonio, dificultando su posible conversión en una bomba.

La demostración de Oak Ridge será un modelo en miniatura de cómo funcionaría el proceso de reciclaje a escala industrial. En cualquier caso, será el próximo año cuando el ministro de energía estadounidense decidirá si seguir adelante con la iniciativa y construir la primera planta de demostración a escala real de los EEUU.

Fuente: CNN

Células solares

Células solares más baratas y eficaces

Según un artículo publicado el 21 de marzo de 2007, con un nuevo material las celular solares podrían capturar mucha más luz solar.

StarSolar, una empresa de tecnología punta establecida en Cambridge, Massachusetts, pretende capturar y utilizar fotones que por lo general pasan por las células solares sin generar electricidad. Según la compañía, sus diseños permitirán reducir a la mitad el coste de las células solares, manteniendo su eficacia, algo que equipararía la energía solar a la eléctrica en precio.

El material es un cristal fotónico que permite hacer cosas con la luz imposibles hasta ahora. Durante mucho tiempo, estos cristales, que se pueden modificar para reflejar y difractar todos los fotones dentro de unas longitudes de onda específicas, resultaron muy atractivos para las comunicaciones ópticas. En la actualidad, los nuevos procesos de fabricación hacen que resulten prácticos en aplicaciones a mayor escala, como la fotovoltaica.

Según el enfoque de StarSolar, las células solares podrían ser más baratas si utilizaran menos silicio. Si se pone una lámina más delgada de silicio, éste mantendría su capacidad para convertir en electricidad los fotones que absorbe, pero absorbería menos fotones, disminuyendo la eficacia de la célula. Por ello, los investigadores del MIT han desarrollado unas sofisticadas simulaciones por ordenador que muestran cómo unas delgadas capas de cristal fotónico podrían capturar y reciclar los fotones que escapan a las delgadas capas de silicio.

Según Peter Bermel, CTO y cofundador de StarSolar, el cristal fotónico puede incrementar la eficacia de las células solares hasta un 37%. Esto permite utilizar mucho menos silicio, lo que reduce el coste lo suficiente como para poder competir con la electricidad de la red de suministro.

Fuente: Technology Review

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Curran: material tecnológico con base vegetal

Nuevo material de alta tecnología elaborado a partir de zanahorias

Según un artículo publicado en The Guardian, dos científicos del Reino Unido han creado un material de alta tecnología elaborado a partir de zanahorias, que se podría utilizar en el futuro para hacer buques de guerra.

El material, conocido como Curran, ha sido desarrollado por los inventores de Fife, David Hepworth y Eric Whale, y se puede transformar en cualquier cosa, desde cañas de pescar a piezas para coches. Según éstos, se podría utilizar como alternativa ecológica para la fibra de carbono y el cristal.

Para elaborar el material, se extraen las nanofibras de las zanahorias y se combinan con resinas de alta tecnología dando lugar a una sustancia que se puede moldear con cualquier forma, rigidez, resistencia o ligereza, según sea necesario.

El próximo mes, saldrá al mercado el primer producto de Curran: las cañas de pescar Just Cast.

Según el Dr. Hepworth: "Curran es increíblemente versátil y creemos que su lanzamiento se produce en el momento justo en que las empresas están buscando esa combinación de calidad y rendimiento, pero logrados de un modo ecológico. El potencial de Curran es enorme y si podemos reemplazar tan sólo un pequeño porcentaje de la fibra de carbono en los productos, los efectos sobre el medio ambiente podrían ser significativos y de gran alcance".

Fuente: The Guardian Science

Batarías con sistema ultracondensador

El sistema de EEStor, llamado Electrical Energy Storage Unit o EESU, parece superar las tradicionales limitaciones de los ultracondensadores.

Según un artículo publicado el 22 de enero de 2007 en Technology Review, una empresa de Texas, EEUU, afirma poder fabricar un nuevo sistema de almacenamiento de energía basado en una arquitectura de ultracondensadores capaz de reemplazar a las baterías electroquímicas en todos los campos.

EEStor ha roto esta semana el silencio acerca de su programa de desarrollo de una nueva tecnología de almacenamiento de energía, anunciando que ya ha alcanzado dos hitos de producción y que estará en condiciones de enviar sistemas este año para su uso en vehículos eléctricos.

Según los documentos de la patente, el objetivo es "reemplazar a las baterías electroquímicas" en prácticamente todas sus aplicaciones, desde vehículos puramente eléctricos y híbridos a ordenadores portátiles.

La compañía afirma que su sistema, una especie de híbrido batería-ultracondensador basado en polvo de titanato de bario, superará enormemente a las mejores baterías ión-litio del mercado en cuanto a densidad de energía, precio, tiempo de carga y seguridad. A igual tamaño, será 10 veces más potente que las tradicionales baterías de ácido-plomo, costando la mitad y sin necesidad de utilizar sustancias químicas o materiales tóxicos.

Las implicaciones son enormes y, para muchos, increíbles. Un avance semejante puede transformar de forma radical un sector de los transportes que actualmente ya tantea con la electricidad, mejorar el rendimiento de fuentes de energía intermitentes como la eólica y la solar, e incrementar la eficacia y estabilidad de las redes energéticas.

Fuente: Technology Review

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Coche de hidrógeno

Nuevo coche de hidrógeno ecológico y de lujo

Según un artículo publicado el 13 de noviembre de 2006 en Technology Review, unos periodistas han sido los primeros en conducir el nuevo BMW Hydrogen 7 la semana pasada en Berlín. El coche cuenta con un motor dual, que pasa de la combustión de gasolina a la de hidrógeno con sólo apretar un botón. El motor desarrolla 260 caballos de potencia y, durante la combustión de hidrógeno emite, principalmente, vapor de agua a la atmósfera.

BMW ha desarrollado varios prototipos de coches de hidrógeno en los últimos años: algunos de combustión y otros eléctricos con pilas de hidrógeno, pero con estos últimos no han logrado la misma potencia de motor que con los de combustión.

Este último prototipo de combustión ha pasado por rigurosas fases de desarrollo de producto y, en teoría, ya se podría empezar a producir de forma masiva. Sin embargo, de momento, la empresa ha decidido fabricar solo 100 unidades, que alquilará a partir del próximo año a personalidades cuidadosamente elegidas dentro de una campaña de publicidad masiva a nivel internacional.

BMW lo llama “Eco-luxury”: un coche ecológico, pero con un elevado número de caballos y todos los complementos.

BMW ha avanzado más que nadie en la regulación de la combustión de hidrógeno. En este prototipo han modificado los pistones para evitar fugas, y los sistemas de control del motor para adaptarlo a la combustión del hidrógeno que es 100 veces más rápida que la de la gasolina. También han regulado las emisiones de subproductos, como los óxidos de nitrógeno, reduciéndolas a niveles traza.

Una de las principales complicaciones con las que se encontraron los ingenieros de BMW fue el tanque de almacenamiento del hidrógeno. BMW quería lograr un motor en el que, en un momento determinado, simplemente se sustituyera un combustible líquido por otro, sin ningún otro cambio. Sin embargo, el hidrógeno tiende a ser gas y para mantenerlo en estado líquido es necesario mantenerlo a -253 °C, algo nada sencillo.

Finalmente, construyeron un tanque de acero inoxidable de 129kg y pared doble. Entre ambas paredes de acero colocaron una zona de vacío y numerosas capas aislantes diseñadas para reflejar el calor. Por desgracia, al introducirlo en el tanque el hidrógeno líquido empieza a “hervir” en cuestión de horas. A medida que se vuelve gaseoso, aumenta la presión en el interior del tanque, para lo que se han incluido unas válvulas de escape por las que se liberan unos 10-12 gr. de hidrógeno gas cada hora. El gas pasa entonces a través de un conversor catalítico que lo transforma en agua antes de ser liberado a la atmósfera. Dado que estos procesos de escape están todavía en desarrollo, BMW insiste en que no se estacione el coche en garajes totalmente cerrados.

La empresa está trabajando en la próxima generación de tanques para los que pretenden utilizar materiales más ligeros, de ahí que observen de cerca las nuevas investigaciones en el campo de las ciencias de los materiales en busca de nuevas posibilidades, como la de almacenar el hidrógeno en nanomateriales.

Los periodistas repostaron hidrógeno líquido en una estación de gas a las afueras de Berlín, una de las pocas estaciones de demostración que hay en Europa, en la que el kilogramo de hidrógeno vale 8 euros.

Según Klaus Draeger, un director de investigación de BMW, el hidrógeno es hoy en día lo que la gasolina hace 100 años. “¿Quién podría imaginar entonces que llegaría a haber una red de gasolineras por todo el mundo? Tan sólo unos pocos visionarios”, señala.

El problema en este caso está en la obtención del hidrógeno. Una vez que se produzcan los avances necesarios en cuanto al almacenamiento del hidrógeno y a un abastecimiento renovable los coches basados en la tecnología Hydrogen 7 podrán llenar las calles. Pero, de momento, el prototipo parece un gran logro de ingeniería para un futuro que podría no llegar.

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Fuente: Technology Review

Método para producir hidrógeno

Desarrollan microreactores de cerámica para producir hidrógeno in situ

Según un artículo publicado el 2 de octubre de 2006 en ScienceDaily, científicos de la Universidad de Illinois, en Urbana-Champaign, han diseñado y construido unos microreactores de cerámica para el reformado in situ de combustibles hidrocarburos como el propano en hidrógeno para su posterior uso en células de combustible y otras fuentes de energía portátiles.

Entre sus aplicaciones se incluyen fuentes de energía para pequeños dispositivos y ordenadores portátiles, y cargadores portátiles para los paquetes de baterías militares.

Según afirma Paul Kenis, profesor de ingeniería biomolecular y química en Illinois y autor de un trabajo que se publicará en la revista Lab on a Chip: "El reformado catalítico de los combustibles de hidrocarburo ofrece una buena solución para suministrar hidrógeno a las células de combustible, a la vez que evita los problemas de seguridad y almacenamiento relacionados con el hidrógeno gas".

En trabajos anteriores, Kenis y sus colegas desarrollaron una estructura catalizadora integrada y la introdujeron en una carcasa de acero inoxidable, donde logró obtener hidrógeno a partir de amoníaco a temperaturas de hasta 500º Celsius.
En su último trabajo, los investigadores introdujeron la estructura catalizadora en una carcasa de cerámica, lo que permitió el reformado con vapor del propano a temperaturas de funcionamiento de hasta 1.000º Celsius. Con la nueva carcasa de cerámica, los investigadores demostraron también que es posible descomponer con éxito el amoníaco a temperaturas de hasta 1.000º Celsius. Según Kenis, que también es investigador del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas de la universidad, una temperatura de funcionamiento elevada es fundamental para la potencia punta de los microreactores. Durante el reformado de hidrocarburos como el propano, las temperaturas de más de 800º Celsius evitan la formación de hollín que puede manchar la superficie del catalizador y reducir el rendimiento.

Kenis afirma que el rendimiento de sus microreactores integrados a altas temperaturas es superior al de otros métodos de reformado de combustible.

Fuente: Science Daily

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Una Universidad construirá su propia Central de Energía para reducir emisiones de dióxido de carbono

Según un artículo publicado el 26 de septiembre de 2006 en The Guardian, la Universidad de Loughborough ha anunciado un plan para generar su propia electricidad en un intento por reducir las emisiones de dióxido de carbono.

Durante los últimos cinco años, la universidad ha obtenido su energía de fuentes de energías renovables, pero afirma que al generar su electricidad in situ, podría reducir sus emisiones de dióxido de carbono en 1.200 toneladas al año.

Ya han empezado los trabajos del proyecto de 1.941.655 euros para construir en el campus principal una nueva central combinada de energía y calor (CHP) que se espera estará operativa en marzo del próximo año y funcionará paralelamente a otra similar que desde 2003 ya abastece de energía a una zona del campus universitario.

Al estar ubicadas en el propio campus, no se pierde energía en la transmisión de las centrales CHP y se utiliza también el calor creado como producto por la propia generación de la electricidad.

Según la universidad, se generará suficiente energía para abastecer todo el campus. El calor de la central se utilizará para mantener la biblioteca fresca en verano y para proporcionar calefacción a las residencias de estudiantes en invierno.

Loughborough apuesta por una política ecológica desde hace tiempo. Según el artículo, fue la primera universidad británica en comprar el 100% de su energía de fuentes renovables, y fue una de las primeras universidades del Fairtrade (Comercio Justo) en el Reino Unido.

Además, se ha comprometido con una serie de planes de reciclaje, reducción de residuos, conservación de energía y protección de la vida salvaje en el campus. Sus prospectos y todas las publicaciones de la universidad están impresos en papel reciclado y el campus está animando a los estudiantes a reciclar.

Fuente: The Guardian

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Captando la energía del mar

Según un artículo publicado el 7 de septiembre por The Guardian, investigadores de la Universidad de Southampton están buscando patrocinadores comerciales para un proyecto de energía renovable que utiliza generadores de corriente basados en la marea.

Al igual que muchos escolares, Stephen Turnock, profesor de ciencias navales de la Universidad de Southampton, sabe que al hacer girar el eje de un motor eléctrico éste se convierte en un generador. Así es como descubrió que un propulsor eléctrico, utilizado habitualmente para impulsar pequeños vehículos submarinos no tripulados, podía tener un nuevo uso.

Los propulsores desarrollados por Turnock y por Suleiman Abu-Sharkh, un colega ingeniero electromecánico, se utilizan en las industrias del petróleo y el gas en el mar. La curiosidad llevó a Turnock a probar su propulsor como generador recordando un experimento escolar: "Hacer funcionar un motor eléctrico hacia atrás siempre generará energía", afirma Turnock. "Es algo obvio".

Encargó la tarea a sus alumnos, quienes fijaron un propulsor eléctrico de 25cm de diámetro a un aparato móvil en un tanque de prueba de 60m de largo. Remolcando el propulsor por el agua a distintas velocidades lograron generar suficiente energía para hacer funcionar una bombilla.

Ahora, Turnock está pensando en construir el dispositivo a escala para generar grandes cantidades de electricidad en ríos o flujos de mareas en zonas costeras. La ventaja de su dispositivo frente a otras turbinas está en su diseño compacto. Los imanes están ubicados en las puntas de las palas de la hélice, las bobinas en la carcasa del conducto (que también ayuda a canalizar el flujo de agua) y los rodamientos son lubricados por agua.

"Se trata de un diseño compacto que elimina muchas de las piezas móviles presentes en las actuales turbinas marinas", afirma Turnock, "Basta con introducirlo en un flujo de agua y empezará a generar electricidad, aunque funcionará mejor en aguas rápidas y poco profundas".

Puesto que la hélice del propulsor está diseñada para poder ser impulsada por un motor eléctrico en ambas direcciones, se adapta perfectamente a los cambios de las mareas. Turnock, que estudió ingeniería de fluidos en Cambridge, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts y en la Universidad de Southampton, está inmerso ahora en la parte matemática (dinámica de fluidos computacional), que mejorará su rendimiento como generador de electricidad.

Llevar un nuevo diseño, aunque sea un pequeño prototipo, a las agitadas aguas de alta mar supone un gran paso. Mike Yuratich, director general de TSL Technology, en Hampshire, lo sabe bien. Abandonó su vida como profesor de universidad para trabajar en la industria petrolera y del gas en el mar. Fue su empresa la que convirtió el prototipo de propulsor marino en un producto comercial y todavía tiene relación con los investigadores de la Universidad de Southampton, por lo que está viendo la posibilidad de llevar el concepto del propulsor a una mayor escala para que valga como generador.

El tamaño realmente importa en este caso. Según los cálculos de Yuratich sería necesario que el generador tuviese 5m de diámetro para generar cientos de Kilovatios y, para un mejor rendimiento, hay que olvidarse de las aguas fluviales de flujo más lento y centrarse, en su lugar, en fuertes mareas.

Según el Prof. Ian Fells, antiguo presidente del New and Renewable Energy Centre de Blyth, las corrientes marinas más adecuadas para el proyecto serían las de Escocia. Como experto en energía, su entusiasmo por las energías alternativas es alentador, pero en seguida ha visto las dificultades: "La generación de electricidad por medio de las corrientes marinas es una posibilidad muy interesante y con un enorme potencial. Sin embargo, tener la idea científica es fácil; lo realmente difícil es la parte de ingeniería". En cualquier caso, afirma Fells, "sería muy interesante probar un dispositivo como este a gran escala".

El principal problema para los desarrolladores será encontrar financiación. Según Fells, serán necesarios unos 10 millones de libras para construir los prototipos a escala y realizar pruebas en el mar durante un año.

"Hay otros sistemas alternativos, también muy interesantes, basados en las corrientes de las mareas, pero ninguno de ellos ha recibido el apoyo financiero necesario por parte del gobierno, que hasta ahora ha centrado sus esfuerzos en la energía eólica", afirma Fells. Y la mayoría de los inversores necesitan ver buenos resultados tras un año de pruebas, antes de arriesgar su capital.

Hay varios proyectos trabajando para aprovechar la energía del mar, que esperan contribuir al ambicioso objetivo del gobierno de un futuro de energías limpias para el 2020. Los diseños varían mucho. Por ejemplo, SMD Hydrovision cuenta con un generador de corriente marino flotante, Marine Current Turbines utiliza rotores de 11m montados en el fondo marino, mientras que WaveGen opta por una columna de agua oscilante que dirige el agua a través de una turbina. Si todo va bien a la hora de encontrar patrocinadores, el generador submarino de Turnock probablemente se unirá a ellos.

Fuente: The Guardian Technology

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Japón planea desarrollar vehículos y baterías más ecológicos

Según un artículo publicado el 28 de agosto de 2006 por Reuters, Japón ha elaborado un plan de acción para liderar el desarrollo de la próxima generación de vehículos y baterías mucho más respetuosas con el medio ambiente, con el fin de reducir su dependencia del petróleo.

Según afirmó el lunes en un informe la comisión creada por el Ministerio de Economía, Comercio e Industria, Japón pretende, con este plan, fomentar la introducción de vehículos ecológicos de vanguardia por etapas.

Según dicho informe, el gobierno deberá establecer también un proyecto para desarrollar las baterías de última generación que impulsarán estos automóviles, por medio de una cooperación entre los institutos de investigación y los fabricantes de baterías nacionales. La comisión contempla también la posibilidad de ofrecer incentivos para generalizar el uso en Japón de estos vehículos, así como para desarrollar la infraestructura necesaria.

Según la comisión, para el 2010, Japón pretende fabricar vehículos biplaza eléctricos en serie capaces de recorrer alrededor de 80km por carga, así como vehículos híbridos un 30% más eficaces en la gestión de combustible.
La comisión espera también que después del 2030 los fabricantes de coches nacionales inicien una fabricación en serie generalizada de vehículos eléctricos, impulsados por baterías fabricadas con una cuadragésima parte del coste de las actuales.
El objetivo del gobierno japonés es tener 50.000 vehículos de células de combustible en sus carreteras en el 2010 y, posteriormente, incrementar el número de uso de estos vehículos hasta 5 millones para el 2020.

De este modo, el tercer consumidor de petróleo del mundo, pretende reducir la dependencia del petróleo de su sector de transporte en un 80% para el 2030.

Fuente: Reuters

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Posible alternativo al petroleo

El 'plástico de azúcar' podría reducir la dependencia del petróleo

Según un artículo publicado el 29 de junio de 2006 en la versión en línea de NewScientist, un nuevo método para fabricar plásticos a partir de azúcar podría ayudar a reducir la dependencia que todos los países tienen del petróleo. La técnica, publicada en su versión íntegra en la revista Science (vol. 312, pág. 1933), permitiría a la industria elaborar plásticos a partir de jarabe de glucosa rico en fructosa (HFCS) u otros materiales vegetales.

Empresas y organizaciones de investigación de todo el mundo están experimentando con plásticos basados en vegetales en una apuesta por reducir las emisiones de dióxido de carbono y el uso de petróleo a medida que las reservas de éste último disminuyen. Y un grupo de investigadores, dirigido por el ingeniero químico James Dumesic, de la Universidad de Wisconsin, Madison, ha desarrollado un modo eficaz de convertir la fructosa en un precursor de polímero.

Los investigadores se interesaron por una sustancia química llamada 5-Hidroximetilfurfural (HMF), que se puede convertir fácilmente en ácido 2-furancarboxílico (FDCA). Su estructura es similar a la de un precursor, basado en el petróleo, del tipo de plástico utilizado habitualmente en las botellas plásticas.
Hasta ahora había resultado difícil y caro obtener HMF en cantidad, debido a que éste, a medida que se iba produciendo, reaccionaba con la fructosa que quedaba en la solución y producía un residuo inútil.

Sin embargo, este grupo de investigadores “deshidrataron” la fructosa añadiendo un ácido para eliminar las moléculas de agua y, a continuación, para evitar que el HMF recién formado reaccionase con la fructosa restante, añadieron un disolvente, que se enlaza al HMF y flota sobre el agua, evitando que éste entre en contacto con la fructosa restante. También se añadieron otras sustancias químicas para evitar reacciones secundarias problemáticas.

El resultado fue una reacción que convirtió el 90% de la fructosa en una disolución de HMF. Una vez completada la reacción, se forzó la evaporación del disolvente, obteniendo el HMF para convertirlo en plástico.

Los biopolímeros no son algo nuevo. Uno de los plásticos más antiguos es el celuloide, que se obtiene de la celulosa, un polímero de origen natural. Y últimamente se han utilizado bacterias para convertir el azúcar en PHA, un plástico biodegradable. Pero los investigadores esperan que, debido a su diferente estructura química, el HMF permitirá a los ingenieros diseñar plásticos con una amplia gama de diferentes propiedades.

"Existen muchos tipos de polímeros derivados del petróleo con diferentes propiedades y, por tanto, será necesario desarrollar muchos tipos de biopolímeros con diferentes propiedades, como alternativa a los anteriores”, afirma Timothy Leathers, investigador genetista del Agricultural Research Service (servicio de investigación agrícola) del Departamento de Agricultura de los EEUU en Peoria, Illinois.
Según Herbert Vogel, ingeniero químico de la Universidad Tecnológica de Darmstadt, Alemania, el próximo paso sería que alguien construya una planta piloto para fabricar grandes cantidades de HMF que se puedan convertir en plásticos, pero la industria no tiene mucho interés en hacerlo mientras los petroquímicos sigan siendo relativamente baratos.

Fuente: New Scientist

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Nuevo dispositivo que quema combustible sin apenas emisiones

Según un artículo publicado el 25 de junio de 2006 en ScienceDaily, investigadores de Georgia Tech han creado un nuevo combustor (cámara de combustión en donde se quema el carburante para impulsar un motor o una turbina de gas) diseñado para quemar combustible en una amplia gama de dispositivos sin apenas emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y de monóxido de carbono (CO), dos de las causas principales de la contaminación del aire.

El objetivo inicial del proyecto era la creación de un combustor para motores de aviones y turbinas de gas generadoras de electricidad, pero el diseño es tan sencillo que se puede fabricar y mantener con un coste muy bajo, y esto permite adaptarlo a muchas aplicaciones, entre las que se incluyen los calentadores de agua de los hogares.

“Necesitamos quemar combustible para propulsar los aviones y generar electricidad para nuestras casas, pero estamos trabajando muy duro para encontrar el modo de quemar el combustible en su totalidad y derivar toda su energía, disminuyendo al mismo tiempo las emisiones”, afirma el Dr. Ben Zinn, profesor de Regents, la Cátedra David S. Lewis Jr. de la Escuela Guggenheim de Ingeniería Aerospacial de Georgia Tech, e importante colaborador del proyecto. Lograr que las emisiones sean mínimas se ha convertido en una de las principales prioridades de los investigadores en combustión, dado que las restricciones del gobierno en contaminación son cada vez mayores.

El dispositivo de Georgia Tech, llamado Stagnation Point Reverse Flow Combustor, que se desarrolló inicialmente para la NASA, reduce de forma significativa las emisiones de NOx y CO en varios motores de avión y turbinas de gas que queman combustibles líquidos y gaseosos. El resultado son unas emisiones de NOx por debajo de 1 parte por millón (ppm) y de CO por debajo de 10 ppm, ambas cifras muy inferiores a las producidas por otros combustores.

La combustores actuales mezclan previamente el fuel con aire, dando lugar a un diseño más complejo y caro. Sin embargo, el dispositivo de Georgia Tech inyecta por separado el combustible y el aire en el interior del combustor eliminando toda la complejidad asociada a la mezcla previa. La propia forma de su diseño hace que el combustible y el aire se mezclen entre sí y con los productos de combustión antes de producirse la ignición. El combustor quema el carburante por medio de reacciones a baja temperatura que se producen en gran parte del dispositivo. Al eliminar las cavidades de altas temperaturas, el dispositivo produce unos niveles de NOx y CO muy inferiores y evita las inestabilidades acústicas, tan problemáticas en los actuales combustores.

El proyecto fue financiado por el Center on Aeropropulsion and Power del University Research Engineering Technology Institute (URETI) de la NASA y por Georgia Tech. Los principales investigadores del proyecto fueron el Prof. Ben T. Zinn, Yedidia Neumeier, Jerry Seitzman y Jeff Jagoda, de la Escuela de Ingeniería Aeroespacial, y los visitantes Yoav Weksler y Ben Ami Hashmonay.

Fuente: Science Daily

El chocolate genera energía eléctrica

Willy Wonka podría haber hecho funcionar su gran ascensor de cristal con hidrógeno producido por su fábrica de chocolate.

La microbióloga Lynne Mackaskie y sus colegas de la Universidad de Birmingham, en el Reino Unido, han puesto en funcionamiento una pila de combustible alimentando con desechos de una fábrica de chocolate a una bacteria a la que le encanta el azúcar. "Queríamos ver si vertiendo chocolate en un extremo podíamos obtener electricidad en el otro", afirmó.

El equipo alimentó a la bacteria Escherichia coli con restos de turrón y caramelo diluido. La bacteria consumió el azúcar y produjo hidrógeno, utilizando para ello la enzima hidrogenasa y ácidos orgánicos. Los investigadores utilizaron, a continuación, este hidrógeno para hacer funcionar una pila de combustible, que a su vez generó suficiente electricidad para impulsar un pequeño ventilador. (Biochemical Society Transactions, vol. 33, pág. 76).

Este proceso podría dar uso a los residuos de chocolate que de otro modo acabarían en un vertedero. Es más, el trabajo de las bacterias no tiene por qué acabar una vez que éstas terminan de masticar el dulce. El equipo de Mackaskie puso a trabajar a las bacterias en una línea de producción que recupera metales preciosos de los conversores catalíticos de los coches antiguos.

Se ubica la bacteria en un recipiente con hidrógeno y residuos líquidos de los conversores usados y las enzimas se ponen de nuevo a trabajar. La misma hidrogenasa utilizada para producir el hidrógeno separa el gas en sus componentes, generando electrones que reaccionan con los iones de paladio de la disolución. Esto expulsa el paladio de la disolución, y éste se pega a la bacteria. La bacteria cubierta de paladio se puede reciclar posteriormente como catalizador para otros proyectos, afirma Mackaskie.

Extraído del número 2554 de la revista New Scientist (pág. 25), 1 de junio de 2006.
Fuente: http://www.newscientisttech.com/article/mg19025546.000-chocolate-generates-electrical-power.html

Energia eólica

Según un artículo de Technology Review del MIT, España es el segundo productor de energía eólica más importante del mundo y las empresas españolas son líderes en el sector internacional de energía eólica.

El artículo que países com Dinamarca y Alemania han demostrado que la integración de una fuente de energía eólica en la red de energía nacional puede suministrar más del 20 por cien de las necesidades energéticas de una región.

Actualmente España tiene ya instalada una capacidad de energía eólica de 9.000 megavatios, lo que le situa segundo en el ranking mundial, después de Alemania (16.000 megavatios) y bastante por delante de los Estados Unidos (con 6.500 megavatios). Además, según el artículo de Technology Review, las empresas españolas han asumido el liderazgo del sector a nivel internacional. La empresa Gamesa Eólica es la segunda fabricante más grande de turbinas de todo el mundo, mientras que Iberdrola es el propietario y operador de granjas eólicas más importante a nivel mundial, y Acciona Energía es la empresa constructora y promotora de granjas eólicas más importante del mundo. Las tres empresas son españolas.

Además, según el artículo, esta sólida base industrial en España ha permitido la aparición de muchas otras empresas ligadas al sector, capaces de desarrollar tecnologías para el mercado de energía eólica. El mercado goza de un crecimiento anual de un 30 por cien, y con un importante apoyo estatal, España parece tener base ya suficiente para seguir con esta tendencia de fomentar su crecimiento económico y tecnológico a través de los fuertes vientes que soplan por las zonas de montañas y sierras del país.

Más información: http://www.technologyreview.com/microsites/spain/

Mochila con energía solar

Tal vez uno de los productos de energía solar más modernos en el mercado actualmente es la mochila de energía solar fabricado por O'Neill.

La mochila incorpora todo tipo de avances tecnológicos, incluido un panel de controles iPod en uno de los tirantes, para que el usuario pueda apagar, encender, poner pause y controlar el volumen sin sacar su iPod de su bolsillo. El panel de control es compatible con las últimas versiones de iPod.

La mochila también puede incorporar un teléfono móvil con tecnología Bluetooth, así que si el usuario recibe una llamada telefónica, se apaga la música y puede mantener una conversación a través de los mismos auriculares.

Las placas solares escondidos dentro de la tela de la mochila permiten recargar teléfonos móvil y iPods hasta un máximo de aproximadamente cuatro horas. También cuenta con un conector que se enchufe a una toma de electricidad convencional para recargar el sistema si es necesario.

La mochila cuesta unos 250 euros pero tiene una desventaja con respecto a su rival más importante, la ESC Juice Bag. La rigidez de sus paneles solares. Hasta ahora la mochila Juice Bag sigue siendo la única mochila con energía solar que utiliza paneles de solar flexibles, lo que permite doblar la mochila cuando no esté en uso y significa que sea más ligero que otros modelos.

El primer avión hidrógeno

Un avión que funciona con hidrógeno líquido ha realizado con éxito sus primeros vuelos de prueba según la empresa norteamericana AeroVironment. Se combinan hidrógeno líquido, almacenado a bordo, con oxígeno extraído del aire en células de combustible, y el hélice funciona con la electricidad generada mediante este proceso.

Según la empresa AeroVironment, un tanque lleno de hidrógeno sería suficiente para que el avión permaneciese en el cielo durante 24 horas.

El avión se llama Global Observer y funciona sin piloto. Tiene una fila de ocho hélices en su ala que se alimentan con el hidrógeno. El hecho que el avión transporta hidrógeno líquido a bordo significa que es imprescindible aislar el tanque donde este está almacenado. La empresa no ha ofrecido detalles sobre el diseño del tanque y tampoco sobre la naturaleza de las células de combustible que combinan hidrógeno por una parte y oxígeno por otra que extrae del cielo mientras está volando.

Según la empresa, ya se han realizado dos vuelos de prueba de poco más de una hora cada uno. Lo que más les interesaba a los científicos que han diseñado el avión era comprobar la capacidad de manejar el hidrógeno líquido.

AeroVironment espera poder comercializar aviones como Global Observar como una alternativa de plataformas de telecomunicaciones en vez de los satélites actuales. Aviones que utilizan hidrógeno como fuente de energía reducirían el impacto de la aviación sobre cambios climáticos ya que las emisiones de gases de vuelos están creciendo más que las emisiones causados por otros sectores económicos. Nuevos avances en combustibles límpios, como el hidrógeno, podría ayudar a corregir esta tendencia.

Fuente: BBC Science.