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Origami japonés inspira los nuevos paneles solares de la NASA

chikiotaku.mx

Brian Trease es hoy un ingeniero mecánico que trabaja para la NASA, siendo más específicos en el Laboratorio de propulsión Jet que tiene como meta transportar objetos al espacio utilizando el menor espacio y peso posible. Pero regresando a Trease, cuando él era aún un estudiante de bachillerato logró estar algún tiempo en Japón gracias a los programas de intercambio donde aprendió algo acerca del origami, que se convertiría en su hobbie.

Hoy  a 20 años de eso, el ingeniero se ha inspirado en el arte del papel japonés para desarrollar investigaciones que se podrían traducir un nuevo panel solar que en modo “comprimido” mediría solo 2.7 metros, con el potencial de expandirse hasta 25. De momento solo existe un prototipo llamado “Gannaflex”, el cual es una escala del proyecto, y se puede expandir a poco más de 1.2 metros.

Si bien aún falta tiempo para que el “Gannaflex” esté orbitando en nuestra atmósfera, es interesante como la NASA podría optimizar de la generación de energía solar en el espacio a raíz de un pasatiempo de un ingiero como estudiante de intercambio en Japón.

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Dos rusos quieren dar electricidad gratis al mundo

Para hacerlo, reflotaron la idea del científico Nikola Tesla de distribuir la energía desde gigantescas torres. Paneles solares proveerían la electricidad.

tandildiario.com

Nikola Tesla lo soñó… Soñó un mundo en el que la energía eléctrica fuera distribuida en forma global y que los usuarios sólo tuvieran que captarla del aire. Así fue como, a principios del siglo XX y financiado por el banquero James S. Warden, Tesla pudo levantar la torre experimental de lo que sería un gran sistema de transmisión.

Aunque las pruebas fueron, según aseguró Tesla, un éxito, el proyecto no pudo avanzar y la antena (conocida como Torre Wardenclyffe o Torre Tesla) fue destruida por el gobierno de EEUU en 1917, durante la Primera Guerra Mundial. Después de eso, la idea quedó en la nada, hasta ahora, cuando dos científicos e investigadores rusos han retomado la propuesta y planean llevar adelante el legendario proyecto para transmitir energía inalámbrica.

Los hermanos Leonid y Sergey Plekhanov, del Instituto de Tecnología y Física de Moscú, aseguran haber analizado en profundidad el trabajo de Tesla y que podrán materializar el ambicioso proyecto para dotar al planeta de energía libre y encender la mecha del cielo.

Los hermanos Plekhanov se encuentran recaudando fondos (dicen necesitar 800 mil dólares) para construir una Torre de Tesla 2.0, que incluye también paneles solares.

Leonid y Sergey estiman que las necesidades de energía eléctrica de todo el planeta pueden ser satisfechas con la instalación de un panel solar de 316×316 kilómetros posicionado en el desierto, cerca del Ecuador, lo que le daría a la idea de Tesla una un giro creativo que, sosotienen, funcionaría sin grandes dificultades, tal como lo han demostrado a través de un software Ansoft HFSS.

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Innovaciones en paneles solares

Energías renovables y el magnesio

yucatan.com.mx.-Jorge Antonio Lechuga Andrade

Las investigaciones en torno a la búsqueda de energías renovables que mitiguen los impactos ambientales que generan las energías fósiles y, por consecuencia, abatir los costos de éstas, son una de muchas líneas de investigación en instituciones de investigación y desarrollo.

El cloruro de magnesio es un material empleado como coagulante del tofu; se obtiene del agua de mar y es un excelente compuesto para crear células solares. El tofu se prepara mediante la preparación de la “leche de soja”. Estamos a punto de ver la revolución de la energía solar. Si no ha llegado es porque sus costos no se han podido igualar a los de la energía eléctrica, pero eso cambiará en unos años, según Salim Ismail, director de la Universidad de la NASA y Google, Singularity University. También cree que en 25 años el 100% de los requerimientos energéticos podrán cubrirse de esta manera.

La energía solar va en ascenso, cada vez se descubren más y mejores formas de producirla, además de hacerla más barata y accesible. Cuando sea costeable para la mayoría de la población, veremos un cambio significativo en la forma de producir energía. Eso no es lejano, pues un nuevo compuesto lograría este objetivo con una célula solar más barata y menos tóxica que los paneles conocidos hasta ahora.

Un panel solar de primera generación está hecho de silicio; los de segunda generación, con teluro de cadmio; ésta es una película muy fina y sensible a la luz que puede colocarse en ventanas e incluso superficies flexibles. El proceso para elaborar una célula solar de este tipo se llama activación y consta de un tratamiento con cloruro de cadmio. Esto hace que la eficiencia de la célula aumente de 10% a 20% en comparación con el 1% ó 2% que generalmente se tiene.

Aunque la eficiencia se incrementa en gran medida, el cloruro de cadmio es altamente tóxico y puede causar enfermedades cardiovasculares o alteraciones genéticas. Si el cloruro de cadmio llega a colarse en el ciclo del agua, la fauna estaría contaminada durante generaciones. Además, se requieren altas medidas de seguridad para proteger a los trabajadores durante su ensamblaje y eliminación, cuando los paneles llegan al final de su vida útil.

Por si la toxicidad no fuera poca, su costo es muy elevado, pues cuesta unos 0.3 dólares por gramo y lo que termina de encarecerlo es el manejo adecuado de estos residuos; por esto, científicos del Instituto Stephenson de Energías Renovables de la Universidad de Liverpool se dieron a la tarea de encontrar una alternativa. La solución: un componente del tofu.

La opción más viable y ecológica era encontrar un compuesto menos tóxico que el cloruro de cadmio, pero con la misma eficiencia. Una opción de cloruro no tóxico que todos conocemos es el de sodio, es decir, la sal común con la que preparamos los alimentos, pero su eficiencia no es suficiente. Cuando las células solares se empezaron a tratar con cloruro de magnesio, la eficiencia era la misma; fue sorprendente que este compuesto que se obtiene del agua de mar fuera tan eficiente. El cloruro de magnesio tiene aplicaciones como suplemento mineral, como sales de baño, incluso se emplea como coagulante. Su precio es mucho más barato que el de cloruro de cadmio. El cloruro de magnesio podría impulsar la energía fotovoltaica sorprendentemente.

Si las energías renovables quieren competir con los combustibles de derivados fósiles, el costo tiene que disminuir. El equipo de científicos del Instituto Stephenson de Energías Renovables de la Universidad de Liverpool, liderados por el físico Jonathan Major, ha concluido que este compuesto, el cloruro de magnesio, ha resultado ser muy efectivo y seguro; además, es más económico que el de cadmio, 0.001 dólares el gramo frente a los 0.3 dólares del de cadmio. Jonathan Major comentó en la Euroscience Open Forum 2014, celebrado en Copenhague, en donde se presentó el estudio en rueda de prensa, que “si las energías renovables quieren competir con los combustibles fósiles, el costo tiene que disminuir; los resultados de este trabajo pueden lograr reducirlos”.

Magnesio, ¿el petróleo del futuro? Por otra parte, el profesor Takashi Yabe investiga desde hace años la manera de implementar un sistema de energía limpia que acabe con la dependencia del petróleo e incluso con la opción nuclear. Su talismán es el magnesio y en él confía para cambiar radicalmente la sociedad del futuro.

El profesor defiende su elección argumentando que, a diferencia de otros muchos elementos, el magnesio se encuentra de manera muy abundante en los mares y océanos. Se cifra en 1,800 billones de toneladas su cantidad total, lo que equivale al consumo mundial de energía para los próximos 100 años, suponiendo que el ritmo no varíe respecto de las necesidades actuales. En realidad, la energía parte del Sol que, mediante un proceso de concentración, convierte su luz en un potente láser encargado de fundir el metal de magnesio y conformarlo como almacén de energía. El encargado de aprovechar este ciclo será un motor especial que ha diseñado el equipo del profesor Yabe, junto con la marca japonesa Mitsubishi. La búsqueda de alternativas tecnológicas para encontrar energías alternas se ha intensificado en muchas instituciones de investigación y desarrollo con avances significativos en beneficio de la humanidad.— Mérida, Yucatán.

 

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Necesario, subsidiar las energías renovables al igual que hidrocarburos

cronica.com.mx.-Isaac Torres Cruz

Las energías renovables parecen encontrarse en un periodo de transición en su desarrollo y adaptabilidad en nuestro entorno común. Si bien se gesta una reforma energética en nuestro país, bajo una intrínseca ponderación en los hidrocarburos, ¿cuáles son los retos que enfrentamos de manera más inmediata para desarrollar fuentes renovables?

En entrevista, el doctor Antonio del Río Portilla, director del Instituto de Energías Renovables (IER) de la UNAM, nos brinda un panorama sobre los principales puntos que habría que debatir y tomar en cuenta para la toma de decisiones, el central lo enfoca en el subsidio energético.

“En este momento el gobierno mexicano subsidia los hidrocarburos y la energía eléctrica que consumimos proviene principalmente de éstos; en cambio a las renovables no se les subsidia. Es una disparidad total, por eso decimos que le energía renovable es cara”.

En este contexto, añade, los panales fotovoltaicos sólo son más baratos para aquellas personas con tarifas domésticas de alto consumo, así como en la escala de la Tarifa II de Negocios aplicada por la CFE en comercios pequeños. Además, los costos de recuperación que bridaría este tipo de tecnología podrían ser de hasta un lustro.

El científico, por ejemplo, cuenta con paneles fotovoltaicos en su casa en una superficie de 16 m2 en su techo. Con ello genera la energía eléctrica que requiere toda su casa. “Esos son datos concretos que nos dicen que la energía que podemos producir es mucho más de la que consumimos a nivel doméstico. Pero si bien esto aún no es posible a nivel industrial, podríamos tener una mezcla energética donde se empleen más las renovables”.

—¿Cuál es el reto principal y área de oportunidad de México en el sector?

—Desde el punto de vista de ciencia y tecnología es tratar de acoplar las energías renovables a la red de distribución, nicho-problema que es internacional: cómo hacemos para contrarrestar los efectos que puede haber en la red debido a las oscilaciones o fluctuaciones de las fuentes renovables, como la eólica y solar. También tenemos nichos de oportunidad en el desarrollo de celdas fotovoltaicas flexibles, en lo que ya trabajamos en este instituto y en otros del país.

Menciona además que en el IER ya transfieren algunas tecnologías, como la de calentadores solares, y dan asesoría en bioclima, principalmente en el estado de Morelos, donde se encuentra el instituto. Este tipo de servicios sugiere cambios o adecuaciones a edificios ya existentes para mejorar su eficiencia energética, entre estos del mismo gobierno del estado, así como la planeación de nuevos edificios con estas características.

RESPONSABILIDAD. Otro de los nichos tecnológicos donde hay oportunidades, añade, es en la aerogeneración eléctrica en el área eólica, con el diseño de pequeños generadores. “A la CFE no le gusta hablar de ellos porque quieren resolver el problema energético de toda la población  en un solo golpe. Pero las fuentes renovables son fundamentalmente distribuidas donde la energía se puede producir, lo que a su vez disminuye costos de transmisión”. Este tipo de tecnología propiciaría que las personas generaran parte de la energía que consume o incluso más, que podría venderse a la misma CFE.

—Si hubiera interés por resolver un problema en el tema de energías renovables en la reforma energética que se discute ¿cuál cree que sería el más inmediato?

—Si subsidiamos los hidrocarburos debería de ser el mismo subsidio a las renovables o a ninguna de las dos, y tener un terreno parejo para las ambas. Y tendría que ser para todas las fuentes renovables porque no hay la misma disponibilidad de recursos en todo el país, la mayoría son fundamentalmente locales.

Pero el científico recuerda que si bien ahorrar energía o hacerla más eficiente puede tener una solución tecnológica, siempre hay una responsabilidad ciudadana que no se debe de soslayar, y que con los hidrocarburos no hemos sido lo suficientemente conscientes.

“Muy pocos saben que al quemar 1 kilo de gas liberamos partículas de dióxido de carbono, emisión que no estamos pagando, ni preocupándonos de cómo lo eliminaremos de la atmosfera. Seguimos funcionando bajo el gas y gasolina, lo cual nos hace irresponsables con el futuro”.

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La primera universidad en utilizar energía sustentable

Paneles solares en la Facultad de Informática de la Universidad de La Plata constituye una de las propuestas para la utilización de energía renovable.

mdzol.com

La Universidad Nacional de La Plata será la primera institución de educación superior del país en utilizar energía sustentable para abastecer a sus edificios. La instalación de 72 paneles solares en la Facultad de Informática para el abastecimiento de energía constituye una de las diversas propuestas que la casa de estudios platense impulsa para la utilización de energía renovable.

La instalación de 72 paneles solares en la Facultad de Informática para el abastecimiento de energía será el punto de partida para una iniciativa que promete extenderse a otras dependencias de la Universidad y que permitirá reducir los gastos de consumo eléctrico y aportar a la protección del medio ambiente. Ahora, la Unidad Académica mencionada será pionera en el uso de este tipo de recursos renovables.

Los paneles se instalarán en la terraza de la facultad sobre una estructura de hierro y generarán más del 20 por ciento de la energía mensual que utiliza esta unidad académica. Se trata de módulos italianos de silicio cristalino, formados por 60 celdas de alrededor de 1,7 metros de alto por 1 metro de ancho. En total, los 72 paneles generan una potencia aproximada de 15 KWp (kilowatt pico). Cada uno produce 235 Watt pico / 30 Voltios.

El ingeniero Néstor Castro, docente de Informática a cargo del proyecto, explicó a Argentina Investiga el mecanismo de funcionamiento: “La radiación solar (luz) incidente en los módulos fotovoltaicos es convertida a corriente eléctrica mediante un proceso electrónico. Ambas energías coexisten, por lo que este sistema fotovoltaico no sirve de back-up ante cortes de suministro de energía de la red convencional, tampoco se puede utilizar en horario nocturno”.

Y agregó: “El sistema se eligió teniendo en cuenta la integración arquitectónica y la importancia de este tipo de instalaciones que utilizan un recurso renovable (el sol). Además, el proceso de conversión de esa energía en electricidad no es contaminante ni afecta en modo alguno al medio ambiente.”

En este espacio se instaló también una estación meteorológica para medir el nivel de radiación de los paneles y controlar su rendimiento. La estación ya se encuentra en funcionamiento y permite, entre otras funciones, medir temperatura, humedad, viento y lluvia.

Para el decano de la Facultad de Informática, Javier Díaz, “los recursos renovables son una alternativa a las fuentes de energía tradicionales que se utilizan comúnmente. En la actualidad la eco-sustentabilidad ha tomado forma desde su incorporación en diversas ramas de la construcción, y hoy pueden verse desde casas hasta edificios sustentados con fuentes de energía renovables para abastecer el consumo que se necesita para la calefacción, refrigeración e iluminación”.

Otros desarrollos

La iniciativa de esta unidad académica se suma a una serie de propuestas que la casa de estudios platense impulsa para la utilización de energía renovable, como por ejemplo el proyecto para la iluminación exterior en el ex BIM III.

Según adelantaron las autoridades de la Universidad, en el corto plazo, la iluminación exterior de todo el predio del ex BIM III donde funciona la Facultad de Psicología y -a la que se suma este año la de Humanidades- se realizará mediante sistemas ópticos concentradores de energía solar. Se trata de un proyecto de desarrollo e innovación tecnológica que lleva adelante el laboratorio de Óptica de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, con la finalidad de generar fuentes no convencionales y no contaminantes de energía eléctrica.

Este sistema, entre las numerosas utilidades que tiene, puede ser aprovechado para iluminación, fuentes calóricas extremas para usos en metalurgia, y generación de vapor a altas presiones. Los prototipos serán instalados en el predio del ex BIM.

El triciclo eléctrico que llegó hasta Mar del Plata

El triciclo eléctrico, impulsado por baterías de litio, es otro de los desarrollos de energía limpia surgido de los laboratorios de la Universidad. Se trata del primer vehículo de América latina que funciona íntegramente con baterías de litio que se cargan enchufándolas a un tomacorriente convencional a la red de 220 voltios. Puede desarrollar una velocidad de más de 60 kilómetros y tiene una autonomía de entre 250 y más de 300 kilómetros. En diciembre de 2012, el prototipo logró completar con éxito su primer viaje de larga distancia, partiendo de Ruta 2 rumbo a la ciudad de Mar del Plata.

Participan del prototipo el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA) de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP-Conicet); la Unidad de Investigación y Desarrollo- Grupo de Ensayos Mecánicos Aplicados (GEMA), de la Facultad de Ingeniería; y la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires.

Minicombis para los campus del Bosque

A partir del éxito del triciclo, la Universidad encabeza diferentes proyectos para lograr validar la utilización del litio como fuente de energía limpia y alternativa a los combustibles fósiles en nuestro país, los cuales son altamente contaminantes a lo largo de toda su cadena productiva y en su uso final, además de ser un recurso no renovable. Uno de los más ambiciosos es el desarrollo de nuevos prototipos, pero esta vez para ser utilizados como transporte público en las facultades del bosque platense.

La idea prevé minicombis con capacidad para una decena de pasajeros para ser utilizadas como transporte público interno en la zona de los denominados campus universitarios de los Bosques Este (alrededores de la Facultad de Medicina), Oeste (zona Ingeniería), Norte (inmediaciones del Ex BIM III) y Centro (Museo y Observatorio)”. El proyecto incluye el diseño y construcción de sendas especiales para estos recorridos, que a su vez puedan ser utilizados como circuitos aeróbicos por la comunidad universitaria.

“Esta iniciativa se enmarca en la agenda ambiental que tiene nuestra Universidad y en la constante preocupación por el desarrollo, investigación y utilización de fuentes de energía renovables, en detrimento de las fuentes de energía convencionales”, remarcó el presidente de la Universidad, Fernando Tauber.

El titular de la Universidad recordó, además, que “desde hace varios años venimos desarrollando proyectos e iniciativas relacionadas al uso racional de la energía, al tiempo que fomentamos la investigación científica asociada al cuidado del medio ambiente y los recursos naturales”.

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paneles solares

Carreteras, pavimentos y parques, como fuente de energía: Paneles solares

a7.com.mx

La pequeña compañía estadounidense Solar Roadways está desarrollando un sistema de paneles solares para instalarse en carreteras, pavimentos y parques. Los creadores aseguran que la implementación de estos paneles podría producir incluso más energía renovable de la que generalmente utilizan las ciudades.

Se trata de paneles solares de vidrio, con forma hexagonal e incrustaciones de luces LED. Todos los paneles estarán conectados para que los fallos se puedan detectar fácilmente y repararse. Asimismo, diseñaron un lugar donde se colocarían los cables de potencia, cable corridors (corredores de cables) para facilitar el acceso de los trabajadores.

La carreteras de paneles solares podrían traer distintos beneficios a las ciudades. En primer lugar, la energía de los edificios o las casas podría ser generada por las mismas calles. Por otro lado, los paneles contienen elemento de calefacción para derretir el hielo y la nieve. Las luces LED, marcan las líneas y el camino, lo que ayuda a prevenir accidentes en la noche.

La superficie también podría ser utilizada para cargar los vehículos eléctricos y en un futuro la tecnología podría permitir incluso la carga durante la marcha, a través de paneles de inducción mutua. Por otra parte, creen que los cable corridors podrían utilizarse para alojar cables de fibra óptica y así otorgar Internet de alta velocidad.

De primer instancia, instalaron un prototipo en un estacionamiento para hacer las pruebas necesarias. Los creadores comprobaron que a pesar de que la superficie de vidrio podría parecer frágil, los paneles resisten el peso hasta de camiones muy pesados. Asimismo, el equipo encontró que los faros de los coche pueden producir energía en los paneles, por lo que la conducción de automóviles por la noche también generaría electricidad.

Las carreteras podrían hacerse de material reciclado, ya que para la muestra se utilizó un 10% de vidrio reciclado. Por otro lado, su producción de energía renovable reduciría las emisiones de CO2 de manera considerable.

El costo del proyecto es elevado y aún se necesita el trabajo de ingenieros para realizar los últimos ajustes, por lo que la compañía esta buscando financiamiento a través del portal Indiegogo.

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Obama anuncia plan para potenciar energía solar en EEUU con 2020 como meta

La idea es potenciar la energía solar y ampliar la eficencia energética en el país, con el objetivo de recortar sustancialmente las emisiones de carbono.

df.cl.-Por EFEenergia sola USA

Días después de publicar un informe que alerta de los efectos del cambio climático en EE.UU., el presidente estadounidense, Barack Obama, anunciará hoy un plan para potenciar la energía solar y ampliar la eficencia energética en el país, con el objetivo de recortar sustancialmente las emisiones de carbono para 2020.

En un discurso en Mountain View (California), Obama anunciará una inversión de 2.000 millones de dólares para reducir el consumo de los edificios federales, y alianzas con docenas de compañías, entre ellas Apple o Google, que en total generarán más de 850 megavatios de energía solar, lo suficiente para alimentar 130.000 viviendas.

“Invertir en la energía solar tiene sentido, no solo porque reduce nuestra dependencia energética, sino por lo que significa para nuestros bolsillos”, adelantó a los periodistas el asesor especial de Obama para energía y cambio climático, Dan Utech.

Desde que Obama asumió el poder en 2009, la generación de electricidad a partir de energía solar en EE.UU. se ha multiplicado por diez, y el coste de un sistema de esa fuente de energía ha caído en un 50% en los últimos tres años, explicó Utech.

Obama, que hizo de la lucha contra el cambio climático una de las prioridades de su segundo mandato, se ha planteado la meta de reducir en un 17 % las emisiones de gases que ocasionan el efecto invernadero para 2020 con respecto a los niveles de 2005.

Para ello, hoy anunciará varias órdenes ejecutivas, como la que permitirá al Departamento de Energía organizar programas de formación en 400 centros públicos de educación superior (“community colleges”) de todo el país, con el fin de formar a 50.000 nuevos trabajadores de la industria solar hasta 2020.

Además, revelará la inversión de 2.000 millones de dólares más en los próximos tres años en mejoras de eficiencia energética de los edificios federales, lo que eleva a 4.000 millones la inversión total en ese área hasta 2016, y según la Casa Blanca, permitirá ahorrar “miles de millones de dólares en costes de energía”.

El mandatario anunciará también docenas de compromisos entre los sectores público y privado, entre ellos con compañías como Apple, Google, Yahoo, Ikea, Walmart o la aseguradora Kaiser Permanente, que prevén aumentar su recurso a la energía solar.

También habrá alianzas con estados, ciudades y organizaciones para mejorar la eficiencia energética de los edificios en un 20% para 2020, con unos compromisos que cubren un área equivalente “equivalente a 17.000 campos de fútbol”, de acuerdo con la información adelantada por la Casa Blanca.

El martes, la Casa Blanca divulgó un informe elaborado por científicos de todo el país, según el cual los efectos del cambio climático se sienten ya en todos los rincones de EE.UU., a través de olas de calor cada vez más frecuentes, incendios más graves, lluvias torrenciales y sequías cada vez más extremas.

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