Hernán Asto, el estudiante peruano finalista en concurso de History Channel

Alinti es uno de los 10 proyectos seleccionados para la etapa final del concurso "Una idea para cambiar la historia”, organizado por la cadena televisiva internacional.

En el Perú existen muchas comunidades aisladas de la red eléctrica. Estas usan para alumbrarse velas, lámparas de querosene y fogatas con leña, que en muchos casos son causantes de problemas respiratorios y ambientales.

El sueño de Hernán Asto, natural de Ayacucho, es llevar a estas comunidades energía eléctrica repotenciada, a base de arcilla y plantas previamente seleccionadas. Para eso, puso en marcha ya hace un par de años el proyecto Alinti.

Hernán se dio cuenta que el proyecto necesitaba más personas que se involucren en él, por lo que invitó a profesionales y amigos a formar parte de su creación.

"Detrás de mi hay un equipo de profesionales que me han ayudado con sus conocimientos, yo estoy muy agradecido con todos ellos. Yo empecé todo esto, trabajé durante dos años solo, pero ahora he invitado a otras personas al proyecto", cuenta a El Comercio.

Hace unos meses, Hernán, quien estudia Ingeniería Civil en la Universidad Alas Peruanas (UAP) de Ayacucho, se enteró del concurso "Una idea para cambiar la historia”, que organiza la cadena internacional History Channnel, el cual busca descubrir a personas con ideas innovadoras que podrían cambiar el curso histórico de la humanidad, motivándolas a que compartan al mundo sus diseños.

"Nos presentamos el 12 de agosto de este año porque es una gran plataforma internacional que aprueba los proyectos originales que tengan un gran impacto social. Vimos que Alinti cumplía con todos los requisitos y dijimos que teníamos que presentar el proyecto. Mi hermano fue quien me animó", recuerda Hernán.

Alinti es uno de los 10 proyectos seleccionados para la etapa final de este concurso. Para eso, logró convencer al jurado del certamen, dejando atrás a más de 7.000 postulantes de todo el mundo.

¿Pero de qué trata este proyecto? Junto a su equipo de trabajo, Hernán logró desarrollar un dispositivo híbrido de arcilla que genera energía eléctrica a partir de más de cinco especies de bacterias, utilizando un conjunto de plantas seleccionadas.

"El proyecto consiste en obtener energía eléctrica de las plantas y de los microorganismos, los cuales son repotenciados por la arcilla. La arcilla funciona como una refrigeradora y eso hace posible que se repotencie la energía de las plantas. Los microorganismos que están dentro pueden desarrollarse mucho mejor. Todo esto permite la obtención de la energía eléctrica", explica.

Este dispositivo es capaz de duplicar la energía de las plantas y solucionar 40 años de problemas de sobrecalentamiento de las placas solares.

Para postular al concurso, Hernán tuvo que enviar toda la información del prototipo, fotografías y video. Luego de seleccionar a los 10 mejores, el jurado viajaron a cada ciudad. Incluso, llegó a Ayacucho.

"Fue una tremenda alegría al enterarme que estaba entre los 10 mejores. Mis sueños se estaban cumpliendo, mi hermano estaba muy alegre, él cree en mi, siempre ha confiado en mi. Ver a mi familia feliz fue lo máximo", sostuvo Hernán.

De los diez proyectos finalistas, entre ellos Alinti, solo cuatro de ellos accederán al financiamiento para su desarrollo otorgado por la cadena televisiva History Channnel. El público puede votar por su favorito en https://unaidea.tuhistory.com/#votar hasta el 27 de noviembre. 

"Mi sueño es concretar mi proyecto. Ese proyecto tiene que hacerse realidad para el beneficio de muchas comunidades", anhela Hernán.

Fuentes: El Comercio (Perú) y  La República (Perú)

 

Australia da luz verde a la mayor planta termosolar del mundo

El gobierno australiano acaba de aprobar la construcción de la mayor planta termosolar del mundo: un monstruo con una potencia 150 megavatios que será construido en Port Augusta, en Australia Meridional.

Es cierto que, durante los últimos años, la apuesta por las energías renovables está siendo muy potente en Australia. Pero la planta de Port Augusta dista mucho de ser un capricho político: la inversión de 510 millones de dólares está muy por debajo del costo estimado que tendría una nueva central de carbón con una capacidad similar.

La otra energía solar

"La importancia de la generación termosolar reside en su capacidad de proporcionar energía virtualmente a demanda mediante el uso de almacenamiento de energía térmica", explicaba Wasim Saman, de la Universidad de Australia del Sur.

Esto es importante. Las plantas fotovoltaicas convierten la luz solar directamente en energía. El problema es que la energía eléctrica, como el pescado, se conserva mal. Aquí en Xataka seguimos de cerca los avances en baterías, pero la verdad es que nuestra capacidad de almacenar energía con las redes eléctricas actuales es muy limitada.

Ahí es donde las plantas solares térmicas pueden marcar la diferencia. Estas plantas usan espejos para concentrar la luz en un sistema de calefacción. Gracias al calor almacenado en el sistema de sal fundida, se calienta agua para generar energía gracias a turbinas de vapor.

Según las previsiones, Port Augusta podrá seguir generando energía ocho horas después de que el sol haya caído. Se busca, a medio plazo, conseguir completar el ciclo diario de tal forma que la producción energética no se vea alterada por la duración de los días.

¿Es energía todo lo que reluce?

Port Augusta no es una innovación en sentido estricto. Ya hay una planta con una tecnología muy similar funcionando en Nevada con una capacidad de 110 megavatios. Y los resultados han sido muy buenos: "Esta es una forma sustancial más económica de almacenar energía que el uso de baterías", dicen los expertos.

Es rigurosamente cierto que presentan mejoras con respecto a las baterías u otros sistemas de almacenamiento eléctrico. Pero no tienen todo de su lado: solo pueden almacenar calor. Sus sistemas de almacenamiento no se pueden usar para almacenar, por ejemplo, el excedente eólico. 

¿Tiene sentido hacer grandes inversiones en sistemas de acumulación de energía que no podemos aprovechar del todo bien? Más aún cuando las energías renovables ya representan más del 40% de electricidad en el sur de Australia.

Nos encontramos ante una carrera histórica en la que las tecnologías renovables compiten para conseguir llevarse la mayor cantidad posible de inversiones. Esas inversiones serán fundamentales en el desarrollo de la tecnología del futuro. Pero una cosa está clara: las energías renovables están imparables.

Tomado de: Xataka

Física: ¿Cuántos neutrinos hay en una caja?

El Sol, una continua fuente de neutrinos (NASA)

Los neutrinos son, después de los fotones, las partículas más abundantes del Universo. Se crean por ejemplo en reacciones nucleares en el centro de las estrellas como nuestro Sol (neutrinos solares), en reactores nucleares (neutrinos de reactor) y por colisiones de rayos cósmicos en la atmósfera (neutrinos atmosféricos).

Cuando escuchamos hablar de neutrinos hay un ejercicio al que todo físico siempre invita para intentar dimensionar su abundancia. Tomemos por ejemplo los neutrinos solares, el ejercicio es el siguiente: levanta tu pulgar, apúntalo hacia el Sol y cuenta hasta tres. En esos tres segundos cerca de doscientos mil millones de neutrinos solares atravesaron la uña de tu pulgar. Doscientos mil millones es un número enorme, es un 2 seguido de 11 ceros: 200.000.000.000, lo que en notación científica se escribe como . Con este enorme número de neutrinos atravesando cada centímetro cuadrado de nuestro cuerpo (y nuestro planeta) uno podría preguntarse, si pudiéramos verlos ¿cuántos neutrinos habrían en una caja? Esta pregunta puede ser algo ridícula por dos motivos: primero, los neutrinos son partículas fundamentales por lo que no son visibles, y segundo, los neutrinos se mueven muy rápido, casi a la velocidad de la luz, por lo que no es posible atraparlos. Entonces supongamos que los neutrinos fueran visibles y les tomamos una foto, ¿cuántos neutrinos veríamos dentro de la caja? Para responder esta pregunta el presente post tendrá dos partes, la primera consiste en estimar cuántos neutrinos nos llegan desde el Sol y en la segunda veremos cómo calcular los neutrinos en la caja. Para conocer la respuesta se puede ir directo a la segunda parte, la primera es opcional y sólo para quienes deseen aprender cómo se crean neutrinos en el Sol y de dónde los físicos sacamos ese número tan grande mencionado al principio.

Parte 1: ¿Cuántos neutrinos solares llegan a la Tierra?

El artículo completo en:

Conexión Causal

Comercializarán torre solar inflable de un kilómetro de altura

Las torres solares son un viejo invento que aprovecha la convección de aire y turbinas para convertir energía solar en electricidad.

Un especialista en globos aerostáticos llamado Per Lindstrand, reconocido por cruzar el Océano Pacífico en globo junto a Sir Richard Branson en 1991, está liderando los esfuerzos en el Reino Unido de comercializar una invención ideada en 1903 por el coronel español Isidoro Cabanyes: La torre solar.

La idea de las torres solares es crear una chimenea que aproveche la convección del aire para generar electricidad mediante turbinas, tal como se ve en la imagen inferior. Sin embargo, el problema con este método de generación de electricidad que explica por qué es una invención relativamente desconocida es que se ha calculado que para ser económicamente rentable la torre debe superar el kilómetro de altura.

Tras conocer las condiciones de generación de electricidad en el Observatorio ALMA, en el desierto de Atacama en Chile, Lindstrand cree que las torres solares son una buena alternativa a la generación de electricidad con paneles solares en áreas remotas con actividad sísmica donde la mantención de paneles solares puede ser algo complicado.

Más información en:

FayerWayer

 

Consiguen que microbios con cables funcionen como minicentrales eléctricas

Científicos usan microorganismos para desarrollar baterías microbianas con la misma eficiencia energética que los paneles solares.

Investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU) han usado microbios con cables para extraer energía eléctrica de aguas residuales. Combinando naturaleza y materiales conductores han conseguido fabricar auténticas baterías microbianas con una eficiencia energética similar a la de las placas solares.

Microbio produciendo electricidad. La imagen fue tomada con un microscopio electrónico de barrido. Imagen: Xing Xie. Fuente: Universidad de Stanford.

 

El uso incontrolado de los combustibles fósiles nos ha llevado a la conocida crisis energética, pero también ha aumentado el interés por encontrar fuentes alternativas de energía que no dañen el medio ambiente. Avances sorprendentes en esta dirección se están dando en el universo de lo extremadamente pequeño: de los microorganismos.

El año pasado, ya hablamos en Tendencias21 del trabajo de un equipo de científicos de la Universidad Wageningen, en los Países Bajos, que han creado una célula de combustible vegetal y microbiana (Plant-Microbial) capaz de generar electricidad a partir de la interacción natural entre las raíces de las plantas vivas y las bacterias del suelo.

Ahora, ingenieros de la Universidad de Stanford (EEUU) han dado un nuevo paso en la misma dirección, con el desarrollo de una fórmula de generación de electricidad a partir de aguas residuales usando microbios a modo de minicentrales.

Estos organismos producen la electricidad a medida que siguen un proceso natural: mientras digieren desechos animales y vegetales, informa la Universidad de Stanford en un comunicado.

Las “baterías microbianas”, como las llaman sus inventores, podrían ser usadas algún día en plantas de tratamiento de aguas residuales o en los lagos y aguas costeras. Aunque el prototipo de laboratorio es actualmente más o menos del tamaño de una pila y está sumergido en una simple botella de agua residual, los científicos creen que presenta potenciales y prometedoras aplicaciones. 

Lea el artículo completo en:

Tendencias 21

Un adolescente inventa un panel solar hecho con cabello humano

Su idea nació de la necesidad de crear una propuesta nueva y barata para proveer de electricidad a una de las zonas más pobres de Nepal. Milan Karki de 18 años de edad, dio a conocer un elemento alternativo para la elaboración de las placas solares, el cual es simplemente un cabello humano.

El experimento fue realizado por Karki como un simple proyecto de ciencia; sin embargo, podría convertirse en la materia prima de los placas solares, sustituyendo al silicio, el cual es sumamente costoso y ha impedido que las paneles sean accesibles para varias personas de todo el mundo.

La placa solar elaborada con cabello humano provee alrededor de 18 watts de energía y tiene un costo promedio de 38 dólares cada una. El joven nepalí aseguró que de lograrse vender en masa y comercializarse, el precio se reduciría hasta en un 50 por ciento, haciendo de este un producto más sustentable.

Gracias a la melanina que contiene el cabello, es posible hacer funcionar la placa de Milan, quien aprovechó la sensibilidad a la luz de este pigmento, así como su propiedad de conductor para hacer trabajar su invento. La placa solar tiene la capacidad de proveer de energía a cualquier teléfono celular, así como alumbrar durante toda la noche una casa.

Fuente:

Diario Ecología

Guerra fotovoltaica Europa-China

La tensión se ha instalado entre los fabricantes europeos de paneles solares fotovoltaicos y sus competidores chinos. La razón es el presunto dumping de las empresas chinas en la venta de módulos en el mercado mundial en una industria con sobreoferta. En 2011 se instalaron 23.000 megavatios de potencia en todo el mundo, un 30% más que el año anterior.

El problema es que mientras las empresas europeas sufren este exceso de oferta, las compañías chinas estarían vendiendo sus paneles solares por debajo del precio de coste gracias a subvenciones y créditos blandos de su Gobierno para apoyar a su industria, violando las reglas de la competencia que fijan los organismos internacionales. Las compañías europeas denunciaron esta supuesta competencia desleal china ante la Comisión Europea el pasado junio.

Bruselas dio luz verde a la investigación y tiene de plazo hasta julio de este año para dictar medidas provisionales; en concreto, la imposición de aranceles a la importación de los paneles chinos.

Las compañías europeas siguen la estela de Estados Unidos, que en septiembre de 2011 aprobó la instauración de aranceles a la entrada de paneles chinos de entre un 15% y un 250% tras confirmar el dumping del país asiático y las ayudas de ese Gobierno a sus empresas. "Ahora, la entrada de módulos en Estados Unidos ha caído, pero China ha reaccionado comprando células en Taiwán y fabricándolas en su país para escapar a los aranceles", explican fuentes del sector.

Desde esta industria no dudan en apuntar a la presunta competencia desleal china como principal causa de la caída en picado de las empresas europeas. "En 2005 no se vendían módulos chinos en Europa; en 2009, el 63% de las ventas para los 5.800 megavatios de potencia que se instalaron procedían de ese país", prosiguen desde el sector europeo. Las empresas de Pekín coparon el 80% del mercado mundial en 2011 "gracias a las ayudas del Gobierno". Entre 2010 y 2012, el Banco de Desarrollo Chino habría concedido préstamos a empresas de energía solar fotovoltaica por valor de 33.000 millones de euros, informa Bloomberg.

El gesto de Pekín ha supuesto la caída de hasta el 70% de los precios de los paneles en apenas un año. "Las empresas chinas pueden vender por debajo del precio de coste porque saben que el Gobierno las apoyará, pero en Europa no es así", insisten en la industria. Mientras el coste de fabricación de un panel para las compañías chinas y estadounidenses se situó en 72 céntimos de euro de media en 2011, el precio no subió de 50 céntimos. "El precio de los paneles baja año tras año gracias a la tecnología, pero esa bajada no debe ser por el precio que marque China".

Por ello, las compañías europeas se unieron bajo el paraguas de la empresa alemana SolarWorld, que lideró la demanda en Estados Unidos contra los fabricantes chinos. La compañía, una de las mayores en Europa, ha logrado aglutinar al 25% del sector europeo para pedir medidas compensatorias. En septiembre de 2012, esta coalición de empresas solicitó en paralelo una investigación sobre las presuntas ayudas ilegales del Gobierno chino a sus fabricantes de paneles.

La denuncia de las compañías del país asiático es ahora casi la única esperanza para las empresas europeas y, en concreto, españolas. De confirmarse el dumping, el precio de los paneles subiría y daría algo de oxígeno a una industria que se asfixia y en la que prácticamente todos los fabricantes están quebrados por la desaparición de las ayudas, el caos regulatorio y la imposibilidad de acceder a un crédito. "Sería paradójico que en un futuro dejáramos de comprar gas y petróleo en el exterior para comprar paneles solares a China", dicen desde uno de los pocos fabricantes que sobrevive en el desierto solar que es ahora España.

Una opción para las empresas españolas sería reproducir el modelo de incentivos económicos que aplican países como Italia y Francia a la fabricación de paneles en suelo comunitario. El Estado galo paga un 10% más de tarifa si al menos el 60% del panel se ha fabricado en Europa. Por su parte, Italia aprobó en julio de 2012 hasta 20 euros por megavatio en 2013, 10 euros en 2014 y 5 euros en 2015 para aquellos módulos que estén fabricados en la Unión Europea. Por el momento, el Ejecutivo español no se ha pronunciado.

El silicio en mínimos históricos

Hasta hace apenas cuatro años la producción de polisilicio, la materia prima que se utiliza para fabricar las obleas que dan lugar a los paneles solares, se concentraba en un puñado de empresas de Japón, Europa y Estados Unidos. Cuando la industria solar fotovoltaica explotó en España en 2007, el kilo de este material que se obtiene a base de arena rondaba los 400 dólares. "En España prácticamente no se fabricó ningún panel hasta entonces porque era carísimo. Coincidió con el empuje de la industria en Alemania, que también necesitaba comprar grandes cantidades de polisilicio", explican desde el sector.

A medida que esta industria y la electrónica -que también necesita esta materia prima para fabricar ordenadores o teléfonos móviles- se ha ido desarrollando, el mercado ha visto la entrada de nuevos fabricantes y la caída del precio del kilo de polisilicio hasta los 30 dólares.

"Los paneles ahora son un 80% más baratos que hace cuatro años gracias a los avances tecnológicos, sin duda, pero también porque muchas empresas han entrado en la fabricación de polisilicio", asegura Carlos Relancio, presidente de Europv, dedicada al asesoramiento de empresas del sector fotovoltaico, en respuesta a las críticas a los fotovoltaicos, a quienes acusa de haberse enriquecido gracias a la caída de precios.


Tomado de:

Cinco Días

Tokelau, el primer territorio que depende 100% de la energía solar

Atolón Atafu en Tokelau. Una de las preocupaciones es el posible aumento en el nivel del mar.

Este martes, un pequeño territorio del Pacífico hizo historia.

Tokelau, un archipiélago en Oceanía administrado por Nueva Zelanda, se convirtió en el primer territorio del mundo que genera toda su electricidad a partir de paneles solares. 

El último de más de 4.000 paneles solares comenzó a funcionar para proveer electricidad a los cerca de 1.500 habitantes del territorio, que consta de tres atolones y más de 120 islotes.

El proyecto, descrito por observadores como un hito en materia de energía renovable, fue impulsado en parte por temores ante los posibles efectos del cambio climático, fundamentalmente en el nivel del océano. Los atolones se encuentran apenas a un máximo de dos metros sobre el nivel del mar.

Si bien la contribución de Tokelau a la generación de gases de efecto invernadero era mínima, uno de los objetivos del territorio fue dar un mensaje al mundo, mostrando que la transición a fuentes de energía renovable es posible.

Preocupación

Los cambios en el clima son tema frecuente en el territorio.

Foua Toloa expresó los temores de su pueblo durante la cumbre de Durban.

Una sequía el año pasado fue tan severa, que Tokelau debió recibir agua potable en barco desde Nueva Zelanda.

Las sequías suelen ser asociadas al fenómeno de La Niña, pero también existe preocupación sobre cambios en los patrones de lluvias generados por el calentamiento global.

"La falta de lluvias duró siete meses", dijo Foua Toloa, uno de los representantes de Tokelau a un encuentro paralelo durante la cumbre de cambio climático en Durban, Sudáfrica, en 2011.

"En las dos sequías anteriores usamos agua subterránea, pero esta vez esa fuente fue inundada por agua del océano, y no pudimos usarla por los altos niveles de salinidad".

Toloa dijo que los isleños están percibiendo otros efectos que atribuyen al cambio climático.

"Se han perdido especies y ha habido cambios en el ciclo de reproducción de los peces. Mi corazón siente angustia por esta situación".

No todos los cambios están conectados necesariamente con el cambio climático. Factores como la sobrepesca y la contaminación juegan un papel significativo.

Pero Toloa señala que el cambio climático es una gran preocupación en la mente de los pobladores de Tokelau.

Energía renovable

Antes de que se completara la red alimentada por energía solar, el territorio dependía enteramente de generadores que funcionaban con diesel.

Otras naciones del Pacífico esperan seguir el camino de la transición hacia fuentes de energía renovables.

El coordinador del proyecto, Mike Bassett-Smith, de la empresa neozelandesa PowerSmart Solar, dijo que el diesel no sólo generaba emisiones de gases de invernadero, sino que representaba para las islas un costo anual de al menos US$825.000.

"Muchas naciones del Pacífico tienen dificultades para asegurar que su población acceda a la energía eléctrica y el costo es uno de los mayores desafíos", agregó Bassett-Smith.

El canciller de Nueva Zelanda, Murray McCully dijo que su país está trabajando con otras naciones del Pacífico, como Tonga y las Islas Cook, para desarrollar proyectos de energía renovable.

McCully dijo que la iniciativa en Tokelau, que tuvo un costo de US$7 millones, "es un ejemplo de cómo las pequeñas naciones del Pacífico pueden mostrar el camino en material de energía renovable".

Fuente:

BBC Ciencia

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Ya se pueden comprar baterías betavoltaicas con carga para 20 años

La empresa canadiense City Labs anunció el lanzamiento de la primera batería betavoltaica (o sea, que usa radioactividad como energía) llamada NanoTritium, la que se puede comprar abiertamente sin conocimientos especializados en radiación y que podría entregar nanoWatts de energía por más de 20 años a pequeños componentes electrónicos.

Las baterías betavoltaicas como la NanoTritium no usan procesos químicos ni producen desechos radioactivos o químicos. En el caso de la batería de City Labs, ésta se alimenta en base a tritio (un isótopo radioactivo del hidrógeno), el que se crea de forma natural en la atmósfera y se produce comercialmente en reactores nucleares para ser usados en productos como relojes o pinturas luminosas (no hay ‘sólo’ 11 kilos en todo el mundo como decía el Doctor Octopus en Spider-Man 2).

Para confirmar su seguridad, se realizaron test independientes con la empresa Lockheed Martin que demostraron que la batería puede soportar temperaturas entre los -50° C a los 150° C, así como soportar vibraciones y presiones extremas.

La idea es implementar esta batería en lugares difíciles de alcanzar como estaciones de monitoreo meteorológico, como también en sensores inteligentes, implantes médicos, satélites, etcétera. La batería tiene un precio de alrededor de US$ 1.000, sin descartar que eventualmente baje su valor o se incremente la potencia de su energía.

Fuente:

FayerWayer

Cómo construir un Rayo de la Muerte con un trozo de plástico, unas maderasy agua

Como se explica en el vídeo, el secreto es conseguir que el agua forme una lente en la que la curva sea una parábola perfecta. Un plástico de cortina de baño puede valer. Hay que hacerlo al mediodía, con el sol en la vertical: los rayos del Sol que inciden sobre la «lente» se concentran y generan una potencia térmica de ~500 W en el punto focal, en una zona de unos 2,5 centímetros de diámetro – lo que permite calentar y quemar papel, madera, bacon o lo que a cada cual se le ocurra.

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Gaussianos

La llamarada solar más potente impactará la Tierra en el 2014

Fuente: EFE | Créditos: EFE

Explosión de fuego viajará puede generar problemas en las telecomunicaciones.

Poderosa llamarada solar bloquea señales de radio en Australia y China| PUB

En el 2014 el ciclo de actividad del sol alcanzará su cúspide, emitiendo así la más potente de las llamaradas solares registradas en este periodo.

La llamarada solar viajará una inmensa cantidad de kilómetros hasta impactar la Tierra, como consecuencia podría generar problemas en las telecomunicaciones.

El evento tiene el potencial para provocar el derretimiento de los transformadores de los sistemas eléctricos del mundo, daño en los satélites y los sistemas de comunicación.

Una vez concluido, los habitantes del planeta podremos observar auroras boreales que podrán ser vistas desde diversas partes del mundo.

Este es un ciclo natural del Sol que toma alrededor de 10 años, momento en que la gran estrella alcanza temperaturas más elevadas de lo usual.

Fuente:

RPP Noticias

Investigadores físicos crean un productor de hidrógeno empleando solo luz solar

Resultado del proceso. | ELMUNDO.es

• Esta tecnología está inspirada en la fotosíntesis natural
• Se sumerge en la solución acuosa y con luz genera burbujas de gas hidrógeno
• Podría ser 'alternativa real' para cubrir la demanda energética del siglo XXI
• Difiere de otros dispositivos, en la ventaja de su bajo coste de producción

Investigadores del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I de Castellón, dirigido por el catedrático Juan Bisquert, han desarrollado -haciendo uso de la nanotecnología-, un dispositivo con materiales semiconductores que, en medio acuoso, genera hidrógeno de forma autónoma, empleando únicamente luz solar.

Así lo han expuesto fuentes de la institución académica, quienes han explicado que esta tecnología, que recibe el nombre de fotosíntesis artificial, está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza (proceso en el que las plantas aprovechan la energía solar para transformar la materia orgánica en compuestos orgánicos, liberando la energía química almacenada en los enlaces de la molécula adenosina trifosfato-ATP, y obteniendo compuestos energéticos como azúcares y carbohidratos).

La producción de hidrógeno de forma eficiente utilizando materiales semiconductores y luz solar constituye "un reto crucial para hacer realidad un cambio de modelo energético hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos inagotables y respetuoso con el medio ambiente", indican las mismas fuentes.

"Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es, en estos momentos, suficiente para pensar en su comercialización, estamos explorando distintas vías para mejorar su eficiencia y demostrar que esta tecnología constituye una alternativa real para satisfacer la demanda energética del siglo XXI", comenta Sixto Giménez, uno de los investigadores responsables del trabajo.

El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la Tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O), indican estos expertos. La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema, debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión: agua.

"Para convertir el agua en combustible (H2), hay que romper la molécula H2O separando sus componentes y para que el proceso se realice de forma renovable (sin utilizar reservas fósiles del subsuelo) es necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación solar, y sin ninguna otra ayuda, que realice las reacciones químicas de romper el agua y formar hidrógeno", añaden, de forma similar a como lo hacen las hojas de las plantas, por eso estos dispositivos reciben la denominación de hoja artificial.

El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz, genera burbujas de gas hidrógeno.

En un primer paso, el grupo de investigación ha utilizado una disolución "con un agente oxidante de sacrificio" y estudia la evolución del hidrógeno producido por los fotones. "Ahora el reto más importante -comenta Iván Mora, miembro del equipo que ha desarrollado el dispositivo- es comprender los procesos físico-químicos que se producen en el material semiconductor y en su interface con el medio acuoso, para racionalizar el proceso de optimización del dispositivo".

El desarrollo de la hoja artificial es un gran desafío científico por la dificultad que supone la selección de los materiales que intervendrán en el proceso, de forma que funcionen de forma continuada y sin descomponerse.

Uno de los pocos grupos a nivel mundial que lo demuestra

Actualmente, el Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universidad Jaume I de Castellón (UJI) es uno de los pocos grupos de investigación a nivel mundial que han demostrado la viabilidad de un dispositivo de estas características, junto a los laboratorios norteamericanos del MIT en Boston o NREL en Denver.

El director del grupo de investigación, Juan Bisquert, comenta que "en comparación con otros dispositivos, el desarrollado por la UJI presenta la ventaja de su bajo coste de producción y de una mayor recolección de los fotones incidentes de la luz, utilizándose para la producción de hidrógeno fotones incluso del espectro infrarrojo".

En la experimentación con este dispositivo también han participado otros miembros de grupo de investigación como Eva Maria Barea, Francisco Fabregat, Roberto Trevisan, Maria Victoria González, Pau Rodenas, Pablo P. Boix y Laura Badía.

El proceso completo de generación de hidrógeno se puede ver en un vídeo en la web del grupo de investigación: http://www.elp.uji.es/

Fuente:

El Mundo Ciencia

El desafío de traer la energía solar desde el espacio

Investigadores quieren poner una estación de energía solar en el espacio.

Aunque la energía solar genera muchos megavatios en todo el mundo, el clima y la noche tienden a estropear un poco las cosas. Investigadores en Escocia, un país que no se caracteriza por la presencia constante de sol, intentan sobreponerse a esas dificultades.

Ingenieros aeroespaciales en la Universidad de Strathclyde trabajan con colegas en Europa, Japón y Estados Unidos para colocar estaciones de energía solar donde el Sol brilla todo el tiempo: en la órbita espacial. 

Estos satélites solares operarían más allá de las variaciones del clima. Y a través de microondas, o rayos láser, transmitirían la energía hacia la Tierra.

El hombre que lidera la investigación, Dr Massmiliano Vasile, dice que uno de los usos potenciales de este sistema es en zonas de desastre, donde la energía se enecesita de forma urgente.

Vasile asegura que unidades militares móviles también se beneficiarían.
Receptores de rayos láser relativamente pequeños les darían independencia de las líneas de suministro de combustible tradicionales.

Estación solar

Las frecuencias de los rayos tendrían que ser ajustadas para evitar los peligros asociados con las microondas y el láser.

Y existen posibles usos más allá de la Tierra. Esta tecnología podría enviar energía a los vehículos todoterreno que exploran la Luna, u otros satélites.

¿El desafío? Colocar una estación de energía solar allí arriba.

Incluso poner estructuras ligeras de metal en órbita es costoso y complejo, por lo cual en la Universidad de Strathclyde experimentan con materiales livianos.

Un estudiante de postgrado de este centro de estudios de Glasgow trabaja con discos con una delgada película de plástico metalizado. Son pequeños y frágiles, incluso cuando se sueldan dos de ellos por los bordes.

En el vacío del espacio, la pequeña cantidad de aire atrapado entre ellos crearía una estructura semirrígida. Varios de ellos unidos podrían servir para atrapar la luz solar o reflejar la energía solar hacia la Tierra.

Ciencia y política

Se trata de una teoría que será probada en el espacio el próximo año. Pero otras ideas ya han dejado el laboratorio.

Una de ellas se originó en Japón: una ligera red giratoria que podría constituir la base para un satélite solar. 

Sus cuatro cámaras enviaron de vuelta poco más de dos minutos de imágenes intrigantes. Los dos últimos cuadros dieron pistas de que la red se desplegó en el espacio.

Pero luego el paracaídas no se abrió y el experimento cayó en una zona nevada del norte de Suecia. De haber evitado un aterrizaje forzoso, el equipo de Strathclyde hubiera contado con más información por recuperar.

Un grupo de investigadores iniciará en agosto una misión para recuperarlo y para ello buscarán recaudar fondos en internet.

La idea de satélites solares y rayos de energía puede sonar rebuscada para muchos. Pero este experimento científico recibe el apoyo de organismos como la Agencia Espacial Europea y la NASA.

De hecho, la científica podría ser la parte más simple. Dar el salto a la órbita requiere dinero y, aún más que eso, señalan los expertos, voluntad política

Fuente:

BBC Ciencia


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La promesa de la fotosíntesis artificial

Es el mayor reto de la química, inventar sistemas que conviertan el agua y el sol en energía limpia, de manera eficiente y barata para todos.

Si miramos una planta al sol, es difícil no sentir un poco de envidia. Ahí están, día tras día, extrayendo grandes cantidades de combustible a partir de la luz solar, al tiempo que expelen el nada cuestionable oxígeno que necesitamos para respirar. Nuestra hazañas en la toma de combustible son ruinosamente costosas, y perjudiciales en comparación: extraer el carbón, petróleo o el gas del suelo y quemarlo produce mucho más dióxido de carbono planetario del que cualquiera pueda utilizar.


Lo que uno daría por imitar la técnica de las plantas, esos auténticos guerreros verdes. "Desde el sol llega a la Tierra más energía en una hora del que la humanidad al completo utiliza en un año entero", comenta Nate Lewis, un químico en el Instituto de Tecnología de California, en Pasadena. Sabemos cómo convertir esa energía en electricidad, es lo que hacen las células fotovoltaicas, pero el sol no siempre brilla cuándo y dónde nosotros queremos. A través de la fotosíntesis, las plantas tienen la envidiable capacidad de convertir la luz solar en combustible, almacenarlo en el momento y quemarlo más tarde. Si pudiéramos hacer lo mismo, guardar la energía solar para un día lluvioso, transportarlo a climas más plomizos o bombearlo en directamente a un tanque de combustible, una gran parte de nuestros problemas con la energía se resolverían.

Ahora, los megadólares están fluyendo desde el gobierno de EE.UU. y las grandes corporaciones energéticas para intentar hacer que eso suceda. El reto de la fotosíntesis artificial es el objetivo, pero está demostrando ser uno de los mayores desafíos de todos.

Nadie dijo que la fotosíntesis fuese fácil. A las plantas les ha llevado millones de años de evolución, y hasta ahora no son especialmente buenas en ello. La fotosíntesis lo es todo acerca del uso de la energía del sol y cómo dividir el agua en sus componentes hidrógeno y oxígeno, y reorganizarlos en moléculas químicamente más energéticas, en el caso de las plantas, con los carbohidratos hechos con la ayuda del dióxido de carbono atmosférico. No obstante, una planta de cultivo estándar, almacena sólo un pequeño porcentaje de la energía solar disponible en hidratos de carbono. Si el sol brilla muy intensamente su maquinaria se siente saturada, se viene abajo la producción después de una media hora. Los complejos catalizadores naturales que ayudan en este proceso se degradan rápidamente y constantemente deben ser renovados.

Los hidratos de carbono no son los mejores combustibles de almacenamiento para nuestro propósito. Se necesita algo más puro, de combustión más limpia y con una mayor densidad de energía. El hidrógeno es una opción clara. Es capaz de empaquetar gran cantidad de golpe, almacenando dos veces y media más energía por kilogramo que la gasolina convencional. Pongámoslo en una célula de combustible y podrá generar electricidad bajo demanda al combinarlo con el oxígeno, con un producto secundario de agua limpia y potable.

Todo esto significa que la fotosíntesis artificial no trata sólo de imitar la fotosíntesis, sino de alguna manera mejorarlo. "Suena muy simple: no es más que dividir el agua", dice Daniel Gamelin, químico de la Universidad de Washington, en Seattle. El diablo, sin embargo, está en los detalles. En primer lugar debe construir una "antena" similar a una célula fotovoltaica convencional para absorber la luz y utilizar su energía para liberar electrones. Entonces viene la química: los electrones deben ser guiado por los catalizadores en una compleja danza para reaccionar con las moléculas adecuadas capaces de producir los combustibles que queremos.

En 1998, John Turner, en colaboración con su colega Oscar Khaselev, del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU. en Golden, Colorado, asentó el estándar. "Estaba caminando un día por el pasillo y vi un cartel sobre la fotosíntesis artificial, y me surgió la idea, yo puedo ayudar con eso", recordó. Después de un año de juguetear con el asunto, incluyendo los paneles solares del Mars rovers de la NASA, consiguió su equipo: un chip semiconductor de unos pocos milímetros que se asentaba en un vaso de ácido diluido de batería con catalizadores de platino. A la luz del sol, el gas hidrógeno comenzó a burbujear alegremente fuera de la superficie del chip llevándose un total del 12 por ciento de la energía de la luz solar entrante (Science, vol 280, p 425).

Pero existían algunos inconvenientes. El hidrógeno burbujeó hacia fuera junto con el oxígeno, en una mezcla potencialmente explosiva. El dispositivo se corroyó después de unas 20 horas, ya que sus partes se oxidaban y quedaban marcados; un sistema más suave se habría alimentado del agua, no del ácido de la batería. Y no era barato: de uno a dos dólares por centímetro cuadrado, Turner reconoce que salía unas 10 veces más caro producir un hidrógeno asequible.

Problemas similares han afectado a todos los sistemas fotosintéticos artificiales desde entonces. "Tenemos un taburete con tres patas: un sistema debe ser eficaz, barato, y ha de ser sólido", apunta Gamelin. Tener los tres a la vez es el problema, dice Lewis. "Elige cualquiera de dos criterios y es posible".

El nuevo objetivo es conseguir esa tercera pata. En 2010, Lewis fue contratado para dirigir el nuevo Joint Center for Artificial Photosynthesis con sede en California, con el apoyo de $122 millones de fondos del Departamento de Energía. Ese mismo año, Sun Catalytix, una empresa que nace del trabajo del químico Dan Nocera sobre la fotosíntesis artificial, en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, recaudó $9,5 millones de fondos incluyendo el conglomerado indio Tata. Y así también otros grupos de investigación, como los de Turner y Gamelin.

Bestias meticulosas

La primera tarea importante es encontrar el mejor material para la antena. El silicio es relativamente barato y abundante, y absorbe una buena parte de los fotones de alta energía de los rayos solares, por lo que es el estándar para las células solares convencionales. Aunque escupe electrones con una energía de 1,1 electronvoltios. Dividir el agua le lleva un mínimo de 1,23 electronvoltios, y en la práctica necesita más para iniciar la marcha de la reacción.

Una forma de compensar la diferencia es apilar capas de silicio. Algo así como conectar baterías en serie, esto ofrece electrones que aumentan el voltaje. Lo último del sistema Sun Catalytix usa el silicio de "triple empalme", que funciona, aunque viene a ser unas tres veces el coste del material de los paneles solares. El silicio también reacciona con el oxígeno para crear una capa aislante de sílice, que detiene los electrones que alcanzan la superficie de la antena, donde pueden ser de utilidad. Este recubrimiento del silicio con un antioxidante puede añadir costes y reducir la eficiencia. El dispositivo de referencia de Turner, utiliza pilas de arseniuro de galio y semiconductores de fosfuro de galio e indio, que absorben la energía de diferentes longitudes de onda de la luz, multiplica el voltaje producido, pero también sufre de oxidación.

Una solución podría ser la utilización de semiconductores de óxido metálico. Por su propia naturaleza estos no se oxidan más, lo cual les hace extremadamente resistentes, y a menudo son baratos. Pero hay miles de millones de combinaciones de metales diferentes que pueden crear óxidos, y encontrar uno con las propiedades adecuadas, que absorba el espectro correcto de la luz y suelte suficientes electrones con la energía adecuada, no es tan fácil. "Los óxidos son bestias muy meticulosas", resalta Turner. Su equipo está modelando el comportamiento probable de los diferentes óxidos y ya han dado con algunos buenos candidatos, a pesar de que todavía tienen que crearlos. Tampoco está muy claro qué dichos resultados se traduzcan en una realidad, ya que los modelos no manejan las complicaciones que pueden surgir, como las estructuras cristalinas imperfectas que son tan usuales en los materiales más baratos.

Lewis y su equipo, entretanto, planean simplemente hacer todo el óxido posible e ir testeándolo. "El está con esas cosas en la sala de mezcla", señala Turner. Para ayudar a descomponer toda esa jungla, el ex supervisor de Lewis, Harry Gray, ha reclutado un ejército de estudiantes de secundaria para crear y probar sus propios óxidos. Ellos mezclan las combinaciones de diferentes metales en distintas proporciones, en un banco de luces LED se queman y se mide el voltaje y la corriente producida. El equipo de Gray revisa las muestras que parecen prometedoras, para determinar las cantidades exactas de ingredientes y la estructura del material. "Hemos recibido cientos de posibles candidatos, y entre ellos, unos 20 que son muy buenos."

Pero una buena antena es, a lo sumo, sólo una parte del problema. El baño de luz solar, crea electrones y "agujeros" de carga positiva ausentes de electrones. Abandonados a sí mismos, los electrones podrían volver a caer en los agujeros y el resultado no sería nada útil. Al separar el agua, el dispositivo necesita para alinear cuatro agujeros en un extremo para absorber electrones de las moléculas de agua, produciendo oxígeno molecular y protones libres. En el otro extremo, los dos electrones de la antena se combinan con esos protones liberados para formar hidrógeno molecular (ver diagrama). Los catalizadores pueden facilitar estos procesos, la reducción de la energía necesaria para conseguir que vayan y actúen como áreas de estacionamiento para los electrones y los agujeros. En general, son necesarios dos catalizadores distintos, una para el hidrógeno y otro para el oxígeno. La fabricación de catalizadores eficientes, al menor costo posible, es otra parte importante del desafío.

El platino, utilizado por Turner para ambos catalizadores, funciona bien, pero cuesta casi lo mismo que el oro, por lo que al taburete de tres patas que aún falta una pata. La naturaleza tiene sus propias soluciones imperfectas. Para que el hidrógeno, las plantas usan enzimas hidrogenasa, que contienen un par de átomos de hierro para mezclar los electrones. Las ramas de proteínas alrededor de los átomos ayudan en el proceso de hacer malabares con los protones. El año pasado, Monte Helm y sus colegas, del Laboratorio Nacional Pacific Northwest en Richland, Washington, mostró que un catalizador similar con dos átomos de níquel, un elemento abundante y barato, funciona mucho más rápido que la versión natural (Science, vol 333, p 863), aunque aún no se ha probado en un sistema fotosintético. Los compuestos más simples, como el sulfuro de molibdeno, también puede funcionar. "No llegaría a tanto como decir que cualquier puede tener un catalizador de hidrógeno perfecto, pero hay una gran variedad de buenas opciones", señala Gamelin.

El catalizador que produce oxígeno es más complicado. Las plantas utilizan proteínas con cuatro átomos de manganeso, uno para cada agujero implicado en la división del agua. Sin embargo, esta proteína se degrada rápidamente y no es necesariamente más rápida. En el laboratorio, hay mejores opciones. El superior de verdad,  altamente eficiente, es el óxido de iridio, pero es enormemente caro. Las alternativas basadas en manganeso y el cobalto se están estudiando, pero ninguno cumple todavía todos los requisitos.

Y esto nos lleva a la parte realmente difícil del proceso. Una antena perfecta y unos catalizadores perfectos no son suficientes, dice Lewis. "Todas las partes tienen que trabajar en conjunto y al unísono." Muchos catalizadores sólo funcionan en determinados rangos de pH, por lo que, simplemente, no puedes ser emparejados. Tales cosas tan remilgadas, como las nanoestructuras de la antena y los catalizadores, pueden afectar seriamente la eficiencia global. El equipo de Gamelin, por ejemplo, está tratando de optimizar las cosas por capas de cobalto-fosfato en el catalizador productor de oxígeno, justo en la partes de envío del agujero de una antena de gran área superficial. "Hay un poco de duende en este proceso."

Cubos de sol

Entonces, ¿cómo estamos de cerca de hacer de este duende algo viable, o sea, un sistema realista de fotosíntesis artificial? Aunque no haya habido ningún momento eureka, sí que ha habido algunos avances prometedores. El año pasado, el equipo de Sun Catalytix anunció una red inalámbrica de "lámina artificial" que funciona, no en el ácido de batería, como hizoTurner, sino en el agua del río Charles de Boston. Usa unos catalizadores que son relativamente eficiente y baratos, una mezcla de níquel, molibdeno y zinc para producir hidrógeno, y el cobalto-borato para escupir el oxígeno (Science, vol 334, pág 645).

Pero sigue siendo un taburete al que le faltan patas. La eficiencia del dispositivo es de un 2,5 por ciento, significativamente menor que el sistema de Turner de hace más de una década, y sus componentes se degradan después de una semana. La antena, hecho de un triple empalme de silicio, es caro. El hidrógeno se sale a $6 ó $7 por kg., según Tom Jarvi, director de tecnología de la empresa. Por el momento, crear hidrógeno por re-formación del metano cuesta alrededor de $2,50 por kilo.

Por supuesto, la empresa no está a punto de revelar sus ideas al respecto, pero el objetivo general es disponer de un sistema dentro de los 10 años, que pueda escupir el hidrógeno al menos a 3 dólares por kg. con un 5 por ciento de eficiencia, con el énfasis en un bajo coste y al precio de una menor eficiencia. El objetivo final es producir en masa partículas fotosintéticas de la clase que puedan ser lanzadas en un cubo de agua sucia y producir combustible en serie. "Se puede reducir semiconductores hasta la nanoescala y dispersarlos en el agua. Es el mejor camino para un bajo costo", señala Mike Decelle, CEO de Sun Catalytix. También podría significar una revolución energética en algunas partes del mundo, lejos de las redes eléctricas, y donde la luz solar es abundante, pero a menudo el acceso al agua potable es un problema. Si el combustible está disponibles con sólo poner un balde de agua salobre al sol y verter dentro algunas motas de polvo metálico, eso podría significar el fin de las lámparas de parafina y los sucios y caros generadores diésel cascarrabias, de los que millones de personas dependen para mantener las luces encendidas y poder acceder a otros servicios esenciales.

"En definitiva, es una idea genial", dice Gamelin, por lo que Sun Catalytix ha demostrado hasta ahora. Aun así, las conjeturas de Turner deberán esperar  por lo menos 15 años antes de que algo comercial llegue a los estantes de cualquier laboratorio. Lewis promete prototipos de trabajo dentro de un par de años, pero admite que los primeros no serán baratos. Más allá de eso, está pensando un momento futuro en que los sistemas no se limiten a producir hidrógeno, sino que, con un un poco más de química se llegue a hacer más fácil el transporte de combustible, como el etanol, posiblemente también tirando del dióxido de carbono del aire para su producción.
               
Eso sigue estando a distancia. Por el momento, dice Lewis, "somos como los hermanos Wright. Nuestro trabajo es ensayar,  fallar con frecuencia y seguir adelante". Lo que determinará nuestro éxito o fracaso vendrá determinado cuando consigamos hacer combustible cuando el sol brilla.

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- Referencia: NewScientist.com, 16 abril 2012, por Nicola Jones
- Título original: "New leaf: The promise of artificial photosynthesis"
- Imagen e ilustración de New Scientist. 

Fuente:

Bit Navegante

Si se apaga el Sol en Alemania, ¿se termina la energía solar para el mundo?

Miles de empleados protestaron en Berlín por el miedo a perder sus empleos.

Si hay un país en el mundo que recurrió al Sol como una fuente para generar energía, ese país es Alemania.

Tiene entre un tercio y la mitad de las células fotoeléctricas del mundo y, sin embargo, la industria observa cómo se acerca peligrosamente un nubarrón.

Los subsidios están cayendo. Algunos productores de paneles solares quebraron. Miles de empleados, temerosos de perder sus empleos, acaban de protestar en Berlín.

Revistas influyentes presentan titulares como este: "El sumidero de los subsidios solares: reevaluando la fe ciega de Alemania en el Sol".

Y si la energía solar está siendo eclipsada en el corazón de la energía verde, ¿puede ser más brillante su futuro en otro lado?

Preocupación

La fuente de las preocupaciones inmediatas es el recorte de 30% en los subsidios para el próximo año.

El gobierno dice que eso se debe al gran éxito del esquema: la demanda de los paneles solares ha sido tan grande por los bajos precios que el presupuesto para el proyecto fue superado por mucho.

Algunos dicen que el gobierno se equivocó en la forma como manejó los subsidios solares.

Pero ahora que se está recortando el subsidio, la industria está teniendo dificultades.

Algunos productores alemanes de paneles solares quebraron y todos sienten ya los vientos helados.

Ina von Spies, una de las ejecutivas de la productora de paneles Q.Cells, dijo que existe una gran presión sobre ese sector porque existe una sobreoferta muy, muy alta, y eso hace que sea muy difícil vender los productos que producimos a un precio razonable".

Donde brilla el sol

La competencia de China, con productos más baratos, tampoco ha ayudado a los productores alemanes.

Algunos productores de paneles solares dicen que el gobierno cometió un error al no asegurarse que el dinero para los instaladores alemanes de estas células fotoeléctricas no terminó en otras manos, como productores chinos veloces para encontrar mercados.

El subsidio, dicen, debería haber ayudado a la industria local y no a otros.

Pero hay un cuestionamiento que trata de responder a un interrogante más profundo: ¿fue sabia la adopción de la energía solar por parte de Alemania, uno que no es precisamente el más soleado del mundo?.

"Deberíamos utilizar la energía solar donde brilla el sol: en España, en Italia o en el norte de África, pero no en Alemania", dice el profesor Fritz Vahrenholt, presidente de la compañía energética RWE Innology.

Vahrenholt añade que Alemania recibe la misma cantidad de luz solar que el estado de Alaska, en Estados Unidos, mientras España recibe tres veces más.

Esto tendría un impacto económico: la energía solar española podría ser un tercio más barata que la alemana.

Costos

"Deberíamos utilizar la energía solar donde brilla el sol: en España, en Italia o en el norte de África, pero no en Alemania."

Fritz Vahrenholt, presidente de RWE Innology

Vahrenholt escribió un libro que se llama Die kalte Sonne (El Sol frío), con una visión escéptica de que el calentamiento global es causado por la actividad humana. Por ese escepticismo, el autor cuestiona la necesidad de buscar alternativas a los combustibles que contienen carbono.

El profesor le dijo a la BBC que el subsidio solar en Alemania implica una redistribución de dinero desde los pobres a los ricos.

"Las personas más ricas, los granjeros, pueden invertir en techos solares para sus propias casas, y los que viven en apartamentos tienen que pagar 80 euros extras al año".

Otros críticos muestran que, mientras el costo de la energía solar en un país no soleado es relativamente alto, la energía eólica y la hidráulica son mucho más rentables en Alemania.

Según el profesor Vahrenholt, las personas más ricas pueden invertir en techos solares para sus casas.

Este debate es fundamental porque el gobierno de la canciller Angela Merkel decidió cerrar las centrales de energía nuclear del país, que generan poco menos de un cuarto de la electricidad del país.

Alemania verdaderamente se volvería más verde, o por lo menos ésa es la intención. Pero si la energía solar no puede llenar el vacío, ¿entonces qué podrá?

El miedo de los activistas que presionaron para retirar la energía nuclear es que será reemplazada por energía nuclear, pero ya no alemana sino checa, francesa y polaca.

Del Sol al vecino polaco

El gobierno polaco anunció planes para construir centrales de energía nuclear en su territorio, incluyendo una a menos de 100 millas (160 kilómetros) de Alemania.

Polonia piensa que ésta es la forma más rentable de bajar su huella de carbono, pero el proyecto ha generado protestas en el este de Alemania.

El ministro de Medio Ambiente del estado de Brandenburgo, que limita con Polonia, le escribió al ministro de Economía polaco.

"Creo que es un gran desastre, creo que no es necesario para Polonia y creo que es un paso hacia atrás."

Dorothee Menzner, vocera del partido de izquierda en el parlamento alemán

"Me resulta incomprensible que nuestros vecinos polacos todavía quieran continuar con sus planes después del desastre de Fukushima", le espetó.

Dorothee Menzner, la vocera para energía del partido de izquierda (Die Linke) en el Bundestag, el Parlamento Federal, le dijo a la BBC: "Creo que es un gran desastre, creo que no es necesario para Polonia y creo que es un paso hacia atrás".

"Para nosotros, es muy difícil. Sólo podemos discutir con el parlamento polaco y con el pueblo polaco", dice Menzner, pero el parlamento y el pueblo polaco no están dando señales de que quieren seguir la ruta antinuclear alemana.

Y, además, vieron cómo se abrió un mercado bueno y cercano para la electricidad no producida por el Sol, sino por el uranio y tal vez por el carbón.

Fuente:

BBC Ciencia

Girasoles inspiran paneles solares más eficientes

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Cada florecilla en el interior del girasol está inclinada a 137 grados respecto a su vecina, un patrón conocido como el espiral de Fermat.

Científicos en Estados Unidos y Alemania investigaron con modelos matemáticos la forma más eficiente de orientar paneles solares. Y la respuesta, para sorpresa de los expertos, ya había sido hallada por la naturaleza hace millones de años.

Alexander Mitsos y Corey Noone, del Instituto Tecnológico de Massachussets, MIT por sus siglas en inglés, comenzaron estudiando la distribución de los paneles solares en la planta de concentración solar conocida como PS10, cerca de Sevilla, en el sur de España.

Más de 600 espejos, cada uno del tamaño de la mitad de una cancha de tenis, siguen al sol concentrando sus rayos en una torre central, donde el calor es transformado en electricidad para 6.000 hogares.

Las plantas de concentración solar (CSP por sus siglas en inglés) utilizan grandes conjuntos de espejos o helióstatos para concentrar los rayos del sol en un área pequeña. La luz concentrada es convertida en calor, que a su vez genera electricidad.

En la distribución tradicional, los espejos son dispuestos en filas de semicírculos concéntricos similares a un teatro, pero este patrón no es totalmente eficiente. Si bien hay brazos robóticas que mueven los espejos para seguir el movimiento del Sol, hay momentos del día en que unos espejos hacen sombra sobre otros.

La forma más eficiente de distribución, según los expertos del MIT, es colocar cada panel a un ángulo constante de 137 grados respecto al que le antecede, un patrón conocido en matemática como la espiral de Fermat, en alusión al matemático francés del siglo XVII.

Y ésa es exactamente la manera en que están dispuestas las florecillas en el interior de un girasol.

"Ángulo dorado"

En la planta PS10, los espejos concentran la luz del Sol en una torre y el calor es transformado en electricidad.

Los investigadores del MIT comenzaron haciendo una representación digital de la planta PS10 y dividiendo cada espejo en cerca de 100 segmentos. Posteriormente utilizaron modelos matemáticos para calcular la pérdida de energía en cada segmento cuando los espejos bloquean parcialmente la luz. Por último, reconfiguraron los segmentos para un aprovechamiento ideal de la radiación solar.

Mitsos y Noone también buscaron combinar esa distribución con otro objetivo clave, ahorrar espacio, y mostraron el patrón resultante a otro de los investigadores, Manuel Torrilhon, de la Universidad Aachen en Alemania.

Torrilhon reconoció la presencia de un patrón en espiral, similar al hallado en la naturaleza, por lo que los investigadores buscaron inspiración para su patrón óptimo específicamente en los girasoles.

Las minúsculas florecillas que conforman el interior de un girasol están dispuestas en el patrón conocido como espiral de Fermat, que puede verse en distintos objetos en la naturaleza y ha fascinado a los matemáticos durante siglos.

Los griegos incluso aplicaron el patrón a la arquitectura. En un girasol, cada florecilla está inclinada respecto a su vecina en una proporción de 137 grados, lo que se conoce como el "ángulo dorado".

Menos superficie

Las plantas de concentración solar requieren grandes extensiones de tierra.

La nueva distribución mejora la eficiencia de los paneles y permite colocarlos en un espacio 16% menor.

Mitsos asegura que utilizar este patrón en plantas de concentración solar en el futuro permitiría reducir significativamente la cantidad de tierra utilizada, disminuyendo costos.

"Las plantas de energía termal solar concentrada requieren enormes extensiones de superficie. Si queremos lograr en el futuro que al menos un 10% de la energía provenga de fuentes renovables, necesitaremos grandes áreas, por lo que la eficiencia es fundamental", señaló el investigador del MIT.

El estudio, publicado en la revista Solar Energy, muestra la importancia de la biomimesis o biomimética, un campo de investigación que busca inspiración en la naturaleza para la solución de problemas tecnológicos y sociales.

Fuente:

BBC Ciencia

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