El profesor Pan (izquierda) mezcló el material con pintura para hacer el emblema de la Universidad de Georgia.
Científicos en Estados Unidos aseguran haber inventado un material que, tras haber sido expuesto al sol por un minuto, irradia por más de dos semanas luz infrarroja que puede ser percibida en la oscuridad.
Un equipo de la Universidad de Georgia indicó que la sustancia que emite luz en el rango del infrarrojo cercano podría ofrecer el "secreto" militar de la iluminación en la noche.
El término infrarrojo cercano se refiere a la porción del espectro infrarrojo que se encuentra más cerca de la luz y que sólo puede verse por medio de dispositivos especializados en visión nocturna.
El material también puede revolucionar el área del diagnóstico médico y ayudar al desarrollo de células solares mucho más eficientes que las actuales.
Los detalles de la investigación fueron publicados en la última edición de la revista especializada Nature Materials (Materiales Naturales).
El material combina los iones de cromo trivalentes que emiten luz en el rango infrarrojo cercano con zinc y germanato, un complejo compuesto óxido.
Los iones de cromo normalmente liberan toda su luz infrarroja cercana en cuestión de pocos milisegundos, después de ser expuestos a "estimulación de la luz" como la luz solar.
Sin embargo, el zinc y los germanatos crean un "laberinto de trampas" que almacenan la energía y permite que se libere en un periodo de hasta 360 horas.
Visión nocturna
Los científicos probaron el material en una diversa variedad de condiciones y consiguieron que podía ser rápida y repetidamente cargado, incluso si el día es nublado o lluvioso.
El equipo indicó que la sustancia fosforescente no necesita ser expuesta directamente a la luz.
Se puede cargar en medio de sombras, debajo del agua o incluso en una solución corrosiva de cloro.
El autor que dirigió la investigación, Zhengwei Pan, señaló que el material podría ser incorporado a discos de cerámica o mezclados con pinturas y tintes por el ejército y otras organizaciones.
"El ejército y los servicios de seguridad podrían usar (esta sustancia) con fines de identificación, ya sea para localizar a personas o equipos en la noche. Las personas con gafas nocturnas podrían verlos", le dijo el profesor Pan a la BBC.
"También estamos experimentando con nanopartículas de la sustancia para ver si las podemos vincular con células cancerígenas para ayudar a los investigadores y doctores a identificarlas".
El docente explicó que el material podría también ayudar a desarrollar la próxima generación de células de energía solar para hacerlas más eficientes en su proceso de captar y almacenar la luz solar.
Puede darnos de pleno. Una activa mancha solar que entró en erupción durante la noche del martes ha producido una llamarada solar de clase X (la más intensa) y ha arrojado un filamento de material en dirección a la Tierra. La NASA ha advertido de que esta nube de plasma podría golpear el campo magnético de nuestro planeta y causar estragos en las comunicaciones por radio, las señales de GPS y las redes de energía.
El Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO, en sus siglas en inglés) ha detectado una eyección de masa coronal que emerge del lugar de la explosión y se dirige en dirección al sur de la línea Sol-Tierra. Concretamente, la tormenta estalló a las 22.12 horas (hora peninsular) de este martes y alcanzó su pico de fuerza ocho minutos más tarde. Si las erupciones solares tienen tres tipos de clasificación según su intensidad -X, las más poderosas; M, resistencia media; y C, las más débiles- la NASA ha clasificado esta erupción de clase X-2.1.
Del mismo modo, los investigadores tratan ahora de tomar la medida a la eyección de masa coronal que podría dirigirse hacia la Tierra. Las eyecciones son enormes nubes de plasma solar que viajan en el espacio, pudiendo alcanzar los 5.000.000 de kilómetros por hora. Si estas nubes llegaran a la Tierra podrían causar estragos en el planeta, provocando alteraciones en las señales de GPS, las comunicaciones de radio y redes de energía, según ha alertado la NASA.
La segunda en una semana
Este fenómeno se ha producido 24 horas después de otra tormenta solar que tuvo lugar a las 01.50 horas (hora española) del pasado lunes y que alcanzó una intensidad de M-5. Al ser menor la intensidad de la explosión, la eyección ha viajado a menos de 1,2 millones de kilómetros por hora, por lo que en este caso aunque la nube golpeara el campo magnético de la Tierra "no causaría mucho daño", ha apuntado la agencia estadounidense.
La NASA ha señalado que las tormentas surgidas en los últimos días no son casos aislados y ha apuntado que la actividad solar ha estado aumentando durante los últimos meses después de que el Sol haya despertado de una fase de reposo prolongado en su ciclo de 11 años de actividad. Así, ha destacado que el mes pasado el sol "dejó escapar" una llamarada solar X-6,9, que fue la tormenta solar más potente desde diciembre de 2006. Esa tormenta, que estalló el pasado 9 de agosto también generó eyecciones de masa coronal, pero en este caso no se produjeron en dirección a la Tierra. Otro evento de gran alcance, una llamarada de clase X-2,2, tuvo lugar en febrero de este año, pero en esa ocasión toda la energía enviada por el Sol se desvió de forma inocente hacia los polos de la Tierra. Se calcula que, en los próximos meses, se producirán no menos de 1.700 tormentas solares de igual o mayor intensidad.
Aidan Dwyer es un chico estadounidense de 13 años que realizó un innovador descubrimiento, que podría convertirse en un gran avance en el diseño de paneles solares.
La inspiración le llegó a Aidan en un paseo a las montañas, donde se dio cuenta que había un patrón en las ramas de los árboles, que después descubrió – como lo hiciera el naturalista Charles Bonnet en 1754 – que estaban ordenadas según la sucesión de Fibonacci. La cosa es que Aidan empezó a preguntarse por qué las ramas estaban ordenadas así, y supuso que algo tenía que ver con la fotosíntesis.
Hasta ahí nada muy nuevo, excepto que Aidan decidió ir más allá y trató de replicar una rama de roble usando un tubo y paneles solares, para comparar su capacidad de capturar energía solar con el orden tradicional en que se ponen los paneles sobre el techo de una casa.
Adivinen lo que descubrió… exacto, los árboles son mucho más eficientes que los techos de las casas al conseguir energía.
Primero, Aidan analizó los árboles y determinó el patrón en que están organizadas las hojas y las ramas, lo copió en un software en su computador, y construyó un sistema de paneles solares ordenados como un roble usando un tubo de PVC. Luego puso una serie de paneles solares, uno al lado del otro, en una inclinación de 45 grados, como los que se ponen normalmente en el techo de una casa. Después conectó un medidor a cada modelo para monitorear el voltaje.
El modelo ordenado como árbol generó mucha más electricidad, diferencia que se notó especialmente durante el solsticio de invierno, cuando el sol está en su punto más bajo en el cielo. El árbol generó entonces un 50% más energía que el panel estilo techo, sin ajustar su posición ni hacerle ningún cambio (ver gráficos en la galería).
Aidan concluyó que el orden estilo árbol, siguiendo la sucesión de Fibonacci, permitía a algunos paneles recibir luz solar aún cuando otros estaban en la sombra, y prevenía que las ramas del árbol hicieran sombra sobre las demás ramas. Ahora Aidan está estudiando otros tipos de árboles y mejorando su modelo de PVC, para determinar si se puede usar para hacer instalaciones solares más eficientes. También envió una solicitud de patente para su diseño. A los 13 años. Aidan publicó un ensayo donde cuenta todo su experimento, que se puede leer aquí.
Cualquier noticia que refiera a una mejora en el rendimiento de los paneles solares es bienvenida, ya que de alguna manera nos acerca un paso mas a un mundo independiente de los combustibles fósiles. Sin embargo, es raro encontrar mejoras tan sustanciales como las que acaba de anunciar el MIT. En un artículo publicado en Nature, dan cuenta de una nueva tecnología capaz de proporcionar sistemas de captación de energía del Sol hasta un 800 por ciento más eficientes que cualquier otro dispositivo termoeléctrico solar existente.
Tarde o temprano el petróleo se acabará (o será lo suficientemente escaso como para que su uso como combustible resulte antieconómico) y deberemos echar mano a fuentes de energías alternativas. Una de las más prácticas, limpias y viables es la energía solar. Sin embargo, el rendimiento de los paneles solares, aun cuando han aumentado su rendimiento de forma sostenía a lo largo de los años, deja bastante que desear. Pero un descubrimiento realizado por científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y publicado en la última edición de Nature Materials parece que revolucionará la industria de los colectores de energía solar.
El trabajo ha sido dirigido por Chen Gang, del MIT
Como todos sabemos, la fuente más abundante de energía renovable disponible en la Tierra es el Sol. Lamentablemente, los mecanismos que estamos utilizando para convertirla en energía eléctrica son lo suficientemente ineficientes como para que su uso nunca termine de popularizarse. El sistema puesto a punto por los expertos del MIT es lo suficientemente efectivo como para resultar hasta un 800 por ciento más eficiente que cualquier otro dispositivo termoeléctrico solar disponible en la actualidad. Esto significa que un panel casi 10 veces más pequeño podría entregar la misma cantidad de energía, haciendo posible su uso en un montón de lugares -incluso para mover embarcaciones o coches- donde hasta ayer era impensable su implementación. El método que se ha empleado para convertir la energía del Sol en electricidad es poco ortodoxo, pero los resultados demuestran que no sólo es más eficaz que cualquier otro disponible, sino que su construcción puede ser más barata que la de los paneles solares actuales.
La principal diferencia entre los nuevos paneles y los tradicionales estriba en que se parte de una diferencia de temperatura entre el interior y exterior del mismo cercana a los 200 grados centígrados. Esta diferencia térmica, aseguran en el MIT, es la base sustancial del nuevo sistema de producción de electricidad. El trabajo ha sido dirigido por Chen Gang, director del laboratorio Pappalardo Micro and Nano Engineering del MIT. El sistema ha sido analizado por el profesor asociado de ingeniería mecánica de la Universidad de Texas en Austin, Li Shi, quien explica que el nivel de eficiencia de conversión obtenido por el equipo de MIT -aun en esta etapa temprana de su desarrollo- ya es tan eficiente como las mejores células solares disponibles comercialmente, que tienen sobre su espalda décadas de investigación. De todos modos, el nuevo dispositivo utiliza un enfoque diferente para aprovechar la energía del sol. Aunque son similares en su aspecto a los paneles solares estándar, se compone de diferentes materiales y aprovecha la luz y el calor solar de una forma totalmente diferente.
Pero con el tiempo, estas celdas mejorarán aún más su rendimiento. Li Shi dice que “utilizando otros materiales termoeléctricos, capaces de funcionar temperaturas más altas, la eficiencia de estos paneles puede mejorarse aún más, convirtiéndose en una seria competencia para las tradicionales células solares de silicio amorfo". El experto cree que su trabajo abre la puerta al denominado Santo Grial de las celdas solares, aquellas capaces de conseguir un vatio de energía por cada dólar de costo. Sin embargo, el científico es cauto y resalta que aún habrá que esperar algún tiempo para conseguir este objetivo. La financiación necesaria para que estos científicos continúen con sus investigaciones ha sido aportado por el Solid-State Solar-Thermal Energy Conversion Center, un centro de investigación de tecnologías relacionadas con la producción de energía dependiente del Departamento de Energía (DOE) de los EE.UU.
Quisiera comenzar esta columna, parafraseando a Hayek: cuando alguien escribe un artículo político, su primer deber es decirlo abiertamente. Pues bien, este es un artículo político.
¿Qué quiero decir? Quiero decir que en el debate sobre cuál debe ser la energía o energías que muevan nuestro futuro no hay una respuesta científica y lo que, por el contrario, hay (o debería haber) son objetivos (o fines) y cifras o datos para guiar una decisión sensata por un modelo energético basado más en unas fuentes de energía que en otras; es decir, se trata de una respuesta (y apuesta) política.
Y, como nos recuerdan las recientes tragedias de Japón, es una apuesta también en el sentido de que cualquier decisión se implementará en el complejísimo mundo real en el que vivimos rodeados de variables aleatorias, incertidumbres -conocidas y desconocidas- y de errores humanos.
A continuación trataré de presentar algunas cifras que pueden ayudar a esa toma de decisión, en función de los objetivos que nos fijemos; entre otros, qué coste queremos pagar por la energía, cuánto estamos dispuestos a pagar por la independencia energética o la seguridad y continuidad de ese suministro respecto a terceros países, qué costes medioambientales estamos dispuestos a asumir y qué riesgos para la seguridad de las personas -incluso en eventos imposibles de efectos devastadores cuando se materializan… ¿les suena un tal Taleb y su Black swan? -.
Aquí van algunos materiales, centrados inicialmente en el debate de actualidad, entre nuclear y renovables. Empecemos por el coste de la energía nuclear:
" A un coste mínimo de inversión en países OCDE -sin tener en cuenta posibles medidas de seguridad adicionales a raíz de lo sucedido en Japón– de €3 mill/MW que, dividido en 40-60 años de vida útil y 7.500-8.000 horas de funcionamiento anual (factor de carga: 85%-91%), supone un coste de amortización de €7-10/MWh.
" Adicionalmente es preciso considerar el coste del capital empleado (rentabilidad para los financiadores y accionistas); asumiendo un coste medio ponderado del 7%-9% ello supone €26-36/MWh adicionales.
" A ello hay que añadir los costes variables del combustible nuclear, los costes de operación y mantenimiento (conjuntamente €15-20/MWh), los costes de desmantelamiento de la instalación, de tratamiento y almacenamiento del combustible usado, etc. Hasta este punto los costes directos de producción de la tecnología nuclear ascenderían a aprox. €50-70/MWh.
" Esta cifra resulta inferior al coste de la energía eólica en emplazamientos de bajo/medio recurso (ver abajo), pero hay que añadirle otros costes más difícilmente cuantificables como el coste de la seguridad de suministro (las reservas de uranio, como las de gas y petróleo, son finitas y se concentran en pocos países) o los costes económicos y humanos de posibles accidentes como el de Japón. Pongan Uds. un número si lo tienen para llegar al coste final de la energía nuclear.
A continuación analizaremos el coste de la energía eólica, como la representante de las energías renovables que resulta a día de hoy más barata:
" A un coste mínimo de inversión de €1,2 mill/MW en países OCDE, con 20 años y 2.000-2.400 horas anuales equivalentes de funcionamiento, resulta un coste de amortización de € 25-30/MWh; más € 35-40/MWh de coste de capital empleado (al 7% utilizado habitualmente por los analistas). En emplazamientos con 3.000 horas de funcionamiento, estos costes bajan a €20/MWh y € 28/MWh respectivamente.
" Añadan los costes de operación y mantenimiento (€10-15/MWh), para obtener un coste de la energía eólica de €70-85/MWh (emplazamientos de bajo/medio recurso eólico) o de €55-65/MWh (emplazamientos de alto recurso). Además, habría otros costes indirectos para el sistema (cuantificados p.ej. por el Departamento de Energía de los Estados Unidos en menos de 0,6 $/MWh asumiendo un 20% de producción eólica en ese país, nivel similar al de España actualmente [1]).
Para terminar, unas líneas sobre las otras energías renovables, aún en fase de desarrollo incipiente, y lo que ello puede enseñarnos sobre por dónde puede ir el mundo:
Si bien es cierto que la energía solar presenta todavía costes muy superiores a los de la energía eólica o nuclear (en torno a €180/MWh para la fotovoltaica y algo más para la termosolar), no lo es menos que su coste ha experimentado una fortísima reducción en los últimos 3 años fundamentalmente debido a:
la reducción de los costes de los equipos (la inversión por MW en instalaciones fotovoltaicas en suelo ha pasado de € 6-8 millones en 2006-2008 a € 3 millones/MW en 2010, y es previsible que se siga reduciendo a un ritmo similar en los próximos 3-4 años;
el aumento de la eficiencia con la que las instalaciones transforman la energía del sol en electricidad, que ha crecido desde niveles del 6%-8% a cerca del 15% (y en laboratorio se llega al 30%-40%), lo que supone que con el mismo MW se puede generar una cantidad significativamente superior de energía –aunque sea preciso ajustar, en su caso, por el incremento de coste.
Este proceso industrial de reducción de costes ha sido favorecido por el crecimiento de la industria fotovoltaica, que ha pasado de instalar 300 MW anuales en 2000-2001 a más de 7.200 MW en 2009, con las consiguientes economías de escala, y por la fuerte competencia existente entre los fabricantes de equipos, impulsada fundamentalmente por compañías chinas.
Por cierto, que es significativo cómo en la eólica no se han producido (aún) unas mejoras comparables y el precio del MW se ha incrementado de forma notable desde 2000-2001, pese a que el crecimiento de la industria ha sido similar... ¿adivinan ustedes por qué?
Asuman Uds. que a futuro desaparece esa diferencia y se producen mejoras en el coste de los aerogeneradores y en la cantidad de energía producida por estos por unidad de recurso eólico similares a las conseguidas en el sector fotovoltaico y aplíquenlas al coste de la energía eólica antes calculado… ¿creen ustedes que tiene sentido apostar por las renovables como una fuente de energía básica a futuro?
*José Espinosa es socio director de Green Capital Advisors.
Al parecer uno de los mayores desiertos del mundo, el Sahara, podría ser clave para abastecer de energía eléctrica a la mitad del mundo con el proyecto “Sahara Solar Breeder Project”
Científicos de Japón y Argelia han desarrollado un plan que según ellos permitirá satisfacer, para el año 2050, las necesidades de electricidad de la mitad del mundo. Y en el centro de este plan se encuentra el desierto más famoso del mundo, el Sahara. Y a pesar de que para concretar este proyecto llamado “Sahara Solar Breeder Project” los científicos tendrán que vencer varios retos y resolver múltiples incógnitas, aparentemente la posibilidad de éxito es completamente viable.
El proyecto consiste en construir fabricas alrededor del desierto que permitan aislar el sílice (dióxido de silicón) para construir páneles fotovoltaicos de energía solar. Estos páneles podrían proveer de energía a plantas solares y estas a su vez se dedicarían a aislar mayores cantidades de sílice. Esta secuencie derivaría en la creación y operación de suficientes páneles solares para abastecer de electricidad a la mitad del mundo.
El primer reto que enfrentan los científicos es como transformar sílice en silicón que tenga una pureza suficiente para hacer trabajar los páneles. Pero mientras superan este primer obstáculo el equipo de investigadores tiene claro que el objetivo es echar a andar al menos una planta solar en el Sahara. Y ya posteriormente la expansión solo consistiría en multiplicar el modelo.
El proyecto contempla la instalación de 4.080 módulos fotovoltaicos. (Imagen: fotomontaje)
La energía fotovoltaica -la forma más común de energía solar- fue descubierta hace un siglo, pero a pesar de ello es una de las fuentes renovables de energía que más ha tardado en desarrollarse en el mundo.
Si bien el propio Albert Einstein obtuvo en 1921 un Premio Nobel de Física por sus hallazgos sobre el efecto fotoeléctrico, recién entrado el siglo XXI se conocerían las primeras plantas de energía solar a escala industrial.
Ahora, esta forma "verde" de generación eléctrica llegará por primera vez a América del Sur con la construcción de la primera planta fotovoltaica del subcontinente, en Chile.
El gobierno de Sebastián Piñera encomendó a la empresa Solarpack de España –país pionero en la energía solar- la construcción y el manejo de una planta, que operará en el desierto de Atacama.
El director de Solarpack, Jon Segovia, le dijo a BBC Mundo que la elección del lugar no es casual. "El desierto de Atacama es, junto a los desiertos de Mojave, en Estados Unidos, y del Sahara, en África, el lugar con mayor radicación solar del planeta", afirmó.
Un megavatio
El proyecto contempla la instalación, en un terreno de unas seis hectáreas, de 4.080 módulos fotovoltaicos, unos paneles de silicio que miden 2 metros cuadrados.
Los módulos son semiconductores y al recibir el impacto de los fotones del sol generan energía, que se produce por el desplazamiento de electrones.
Se prevé que la planta genere un megavatio, una cantidad de energía que podría abastecer a unos 5.000 hogares.
El destino de la electricidad, sin embargo, no será residencial: esa energía alimentará una parte de la producción de cobre de Chile en la región de Atacama, en el norte del país. Nuevas tecnologías
Según Segovia, se tardó muchos años en desarrollar una tecnología que permitiera aprovechar al máximo el potencial de la energía solar, que es la más costosa de las formas renovables de energía.
No sólo los módulos son caros de hacer, también su instalación requiere de sofisticados soportes que permiten maximizar la exposición de los paneles a los rayos del sol.
A pesar de que la tecnología hoy en día es más eficiente, aún hay ciertos factores que limitan sus beneficios, ya que depende enteramente de la exposición solar directa y, por tanto, deja de tener efecto durante la noche o los días de cielo tapado.
Por ello, Segovia admite que no es posible depender enteramente de la energía solar, que deberá complementarse con la energía convencional.
Investigador de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos implementó esta novedosa iniciativa y ahora requiere apoyo para concluir el proyecto.
La conservación del medio ambiente ha sido la preocupación más importante del Dr. Werner Pacheco Luján, docente e investigador de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM), en la Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica (FIEE), quien ha construido el primer mototaxi solar del país, el cual podría también utilizar baterías o pedales.
Los mototaxis son vehículos que se usan con bastante frecuencia en diversas regiones del Perú, incluida la capital, pero son también unidades altamente contaminantes debido a las características de su motor y el combustible que utiliza. Por esta razón, Pacheco ha visto la necesidad de realizarle algunas modificaciones para eliminar la emisión de dióxido de carbono que daña el medio ambiente y reducir la contaminación sonora que provoca debido al bullicio de sus motores.
¿Còmo funciona?
Este vehículo funciona principalmente con energía solar gracias a varios paneles que se encuentran acoplados al techo de la carrocería y que están conectados directamente al motor, pero a su vez la energía recolectada sirve para recargar unas baterías que permiten al conductor tener la opción de usar energía eléctrica en los días que no haya sol o incluso en la noche.
Es importante mencionar que cada una de estas fuentes de poder trabaja por separado. “Es más eficiente porque cada una es independiente; cuando hay sol, funcionan los paneles solares, pero cuando está nublado, solo funciona la batería”, mencionó Pacheco a El Comercio.
El investigador calcula que el vehículo puede alcanzar una velocidad de 50 kilómetros por hora y que la vida útil de las baterías es de tres a cinco años, proporcionándole al motor energía suficiente para recorrer 120 kilómetros en promedio de autonomía (antes de requerir ser cargada).
Como se sabe, Lima es una ciudad en la que la mayoría de los días está nublada, por eso se piensa modificar las baterías para que también puedan ser recargadas con hidrógeno, lo que permitirá tener energía limpia y más barata que el combustible con hidrocarburos.
Sin inversionistas
En un principio el proyecto contó con la ayuda de la empresa sueca Skyllermarks, dedicada a realizar proyectos sobre la conservación del medio ambiente, que se encargó de proporcionar los paneles solares del mototaxi. Pero, según asegura el doctor Pacheco, la empresa no pudo seguir ayudándolo debido a la crisis económica.
“Este proyecto me tomó más de cuatro años llevarlo a cabo, porque no he recibido apoyo económico, lo he avanzado solo”, dijo el investigador y recalcó que no ha tenido ninguna ayuda financiera de entidades privadas o públicas para el desarrollo de este prototipo. Por ahora, el doctor Pacheco y su equipo constituido por estudiantes se están enfocando en conseguir la patente de este nuevo modelo. Considera que la patente es la razón por la cual no consigue interesar a otros inversionistas.
“Los empresarios se desaniman cuando ven que la patente es de [la Universidad Nacional Mayor de] San Marcos, ya que eso los obliga a pagar un porcentaje por los derechos”, agregó el investigador, que necesita ayuda financiera para terminar este modelo de mototaxi.
Toca ponerse un poco postapocalíptico. Pero antes, pongámonos en antecedentes.
La aldea de irreductibles galos que resisten al invasor temía que el cielo se cayera sobre nuestras cabezas y ese miedo ha perdurado hasta nuestros días. El escenario de devastación más habitual que uno se imagina en estos casos es el de un gigantesco asteroide incrustándose en la corteza terrestre y borrándonos del mapa. Bueno, más bien borrando el mapa. Más o menos lo que se recrea en el video de la imagen (qué queréis, necesitaba una imagen chula con la que abrir el post):
Sin embargo no hace falta que un objeto contundente impacte sobre la Tierra para causar daños irreversibles a nuestra civilización. No hace falta, de hecho, que muera ni un ser humano en el proceso y sin embargo, acabar volviendo a la Edad de Piedra. Ese es el mayor riesgo que corremos actualmente: nuestra dependencia de los sistemas de abastecimiento de corriente eléctrica y de los satélites en órbita es nuestra mayor debilidad.
Nuestro Sol emite constantemente una cantidad inimaginable de partículas de muy alta energía que son proyectadas hacia todas las direcciones y por tanto hacia la Tierra en particular. Esto sucede porque el Sol es una gigantesca bola de plasma en cuyo interior tiene lugar la fusión nuclear. La cantidad de masa, las condiciones de temperatura y presión son tan gigantescas que un fotón creado en el interior del Sol tarda unos 2 millones de años en alcanzar la superficie para finalmente salir y cubrir en poco más de 8 minutos la distancia que nos separa del Sol hasta nuestros ojos.
El Sol posee un potente campo magnético y como el plasma es un conductor excelente de la corriente, tenderá a seguir las líneas de campo magnético. Esto da lugar a los lazos que se observan sobre la superficie del Sol, como puede apreciarse en la imagen:
La imagen superior fue captada por el observatorio solar SOHO. El disco solar (círculo en blanco) se bloquea para apreciar mejor lo que ocurre en la corona solar. Se observa un gigantesco filamento de plasma que surgió de la superficie del Sol alcanzando una altura de casi dos millones de kilómetros sobre la superficie. Cuando esto sucede puede ocurrir que el lazo sea expulsado violentamente del Sol para nunca regresar. Entonces es cuando se produce la eyección de masa coronal. Una situación en la que el Sol expulsa miles de millones de toneladas de plasma a gran velocidad hacia el espacio exterior. En este link puede verse una animación del comportamiento de los filamentos sobre la superficie solar a menor escala (aunque estos filamentos tienen varias veces el tamaño de la Tierra).
Las eyecciones de masa coronal ocurren con frecuencia. Una vez por semana o incluso más, dependiendo del ciclo solar. Ocurren cuando se produce una reconexión magnética en la superficie del Sol. El campo magnético del Sol tiene una dinámica muy complicada pero podemos resumir este efecto como un reajuste local del campo magnético como causante de estas violentas explosiones. ¿Podemos imaginarnos lo que ocurre cuando la Tierra es impactada por algo así?
Bueno, no solo podemos imaginarlo sino que además somos impactados con relativa frecuencia por eyecciones de masa coronal. La última vez ocurrió a principios de agosto de 2010.
La Tierra posee un campo magnético relativamente intenso que nos protege, hasta cierto punto, de estos eventos. La magnetosfera redirige las partículas cargadas hacia los polos del campo magnético creando las auroras polares cuando estas partículas de gran energía impactan contra los átomos de la atmósfera, los excitan y al desexcitarse emiten el exceso de energía en forma de fotones dando lugar a la característica luminescencia verde-azulada. La atmósfera por tanto nos otorga una cierta protección adicional.
¿Qué consecuencias tendría?
Los satélites que se encuentran en órbitas altas están menos protegidos contra la radiación solar y desde luego contra las eyecciones de masa coronal. Un evento como este de grandes dimensiones podría dañar de forma irreparable satélites de comunicaciones, la red GPS, etcétera.
Imaginemos por un momento que nos quedamos sin televisión, sin telefonía o sin GPS. El GPS es fundamental hoy en día. No solo porque ayude a los coches o a los barcos a navegar con facilidad. También afecta a maniobras en pista en los aeropuertos, gracias a lo cual accidentes como el de Los Rodeos en Tenerife no vuelvan a ocurrir. También a mediciones de obras de grandes dimensiones, etcétera. Por no hablar de las consecuencias estratégicas y militares de quedarse sin el sistema de posicionamiento global.
Una eyección de masa coronal puede provocar la saturación de centrales eléctricas pudiendo llegar a provocar un apagón que afecte a países o continentes enteros. Esto es debido a que al tratarse de plasma y al comprimir este plasma el campo magnético terrestre se pueden inducir enormes corrientes eléctricas que saturen a las centrales de abastecimiento.
Se sabe que las tormentas solares afectan a las conducciones eléctricas desde hace muchos años. Ya en 1859 se achacó un fallo global en el sistema de telegrafía en Nueva Inglaterra y Europa debido a una gran erupción solar. Y más recientemente, en marzo de 1989 una tormenta solar provocó un apagón durante más de diez horas en las instalaciones de la HydroQuebec Power Grid en Canadá afectando a 6 millones de ciudadanos. La solución que se adpotó fue instalar dispositivos para prevenir las corrientes inducidas geomagnéticamente con un coste de 1200 millones de dólares. El coste es tan elevado que se opta generalmente por prevenir e intentar mejorar el pronóstico de tiempo espacial para poder tomar acciones con el tiempo suficiente para no repercutir en el consumidor la instalación de dispositivos que prevengan este tipo de desastres.
Una eyección de masa coronal lo bastante grande podría podría saturar ya no una, sino varias centrales importantes. La red eléctrica debe generar lo que se consume o de lo contrario pueden empezar a caer nodos importantes y provocar un efecto dominó que afecte a varios países e incluso a todo el mundo. Por eso es muy complicado protegerse de algo así y podría tener impacto a escala global. Si nos quedamos sin energía durante semanas o meses quién puede imaginar las consecuencias para la civilización.
¿Se os ha quedado buen cuerpo, eh? Bueno, tarde o temprano tendremos que enfrentarnos a un enemigo así. Es cierto que es muy raro que llegue a ocurrir un evento de tales características. Pero desde luego, la posibilidad no es tan remota como que nos impacte un asteroide como el del video inicial.
Un gran triunfo del pueblo palestino que nos demuestra que a pesar del bloqueo salvaje y cruel de Israel y de las carencias económicas se puede, y se debe, hacer ciencia...
El vehículo alcanza una velocidad máxima de 30 kilómetros por hora.
Un nueva presencia circula en estos días de verano por las calles de Hebrón, una de las ciudades más pobladas de Cisjordania. Entre autobuses, carros, motocicletas y burros se puede ver, avanzado lentamente, un extraño automóvil blanco, recubierto por paneles solares.
Más parecido a un carrito de golf que a un auto tradicional, este peculiar vehículo es, en realidad, el primer auto solar palestino.
"Todas las piezas del auto, excepto los frenos y la suspensión, fueron diseñadas y fabricadas por los estudiantes de la Universidad Politécnica Palestina", le dijo a BBC Mundo Zuhdi Salhab, director del Departamento de Ingeniería de dicha institución, quien supervisó el proyecto.
El carro está equipado con 12 baterías de una potencia energética de 24 voltios que le permiten rodar por entre tres y cinco horas.
Los estudiantes diseñaron casi todas las partes del automóvil.
Estas baterías obtienen su energía de los paneles solares ubicados en la parte trasera del automotor. Si está nublado, algo que no es muy frecuente en esta región del planeta que cuenta con 300 días soleados al año, las baterías se pueden recargar conectándolas a un enchufe.
Aunque el vehículo alcanza una velocidad máxima de 30 kilómetros por hora y su apariencia no se destaca por su sofisticación, el invento constituye un gran logro, sobre todo porque la ciudad de Hebrón no tiene industria y porque los recursos económicos destinados a los estudiantes son escasos.
"El principal obstáculo para crear el auto fue la falta de fondos", comentó Salhab.
Sábado, 26 de junio de 2010 La energía del sol podría alimentar 24 billones de Tierras
Debe mejorarse su aprovechamiento
El experto en eficiencia energética del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), Juan Pablo González, afirma que con la energía que proviene del sol "se podrían alimentar 24 billones de planetas como la Tierra". En este sentido, destacó la necesidad de desarrollar "tecnologías innovadoras que permitan aprovechar al máximo la energía que brinda el sol para la mejora de la calidad de vida de las personas y para el cuidado del medio ambiente".
González realizó estas declaraciones durante su intervención en el acto de celebración del Día del Sol, organizado por el ITE y la Asociación Valenciana de Empresas del Sector de la Energía (Avaesen), que incluyó diversas actividades relacionadas con el astro rey, según informaron fuentes de la organización en un comunicado.
El experto del ITE destacó que, gracias a esta radiación recibida del sol y a la innovación tecnológica, "en un futuro cercano", se podrán desarrollar "edificios de consumo energético neto cero, combinando utilización de energía solar y otras renovables con diseños inteligentes que permitan el uso eficiente de la energía". También se podrán desarrollar nuevos materiales y productos fotoeléctricos +que se integrarán en el vestido y los medios de transporte para generar energía allí donde vayamos".
Sábado, 19 de junio de 2010 El lado oscuro de los paneles solares
Los insectos acuáticos, como la efímera, se sienten más atraídos por los paneles solares que por el agua.
Los paneles solares, considerados como uno de los dispositivos más efectivos para generar energía renovable, pueden llegar a provocar la desaparición de comunidades enteras de insectos acuáticos.
Ésta es la conclusión de un estudio llevado a cabo por investigadores húngaros y estadounidenses, que pone de relieve al menos uno de los problemas que pueden ocasionar las fuentes de energía limpia.
La pérdida potencial de los insectos acuáticos es grave, porque estos constituyen el primer peldaño en la cadena alimenticia acuática.
Si disminuye la población de insectos acuáticos, las poblaciones de peces y otros organismos que viven en el agua sufrirán las consecuencias.
Confusión
Los insectos acuáticos, como la efímera, confunden la superficie negra, lisa y brillante de los paneles solares con la de una laguna o un gran charco de agua.
Tras divisar el "falso lago", los insectos se dirigen allí para reproducirse y depositar sus huevos, que por no hallarse en el medio adecuado, terminan pereciendo.
"Se sienten tan atraídos por los paneles solares que son incapaces de escapar su influencia", le dijo a BBC Mundo Bruce Robertson, ecologista del Departamento estadounidense de Energía de los Grandes Lagos, en Michigan, coautor del estudio.
Este efecto, por el cual un organismo prefiere un hábitat malo por sobre uno bueno, se conoce como trampa ecológica. "Es uno de los fenómenos más peligrosos de la naturaleza", señala Robertson.
La confusión se produce porque tanto el agua como los paneles reflejan la luz polarizada de forma horizontal y los insectos utilizan las vibraciones de estas ondas lumínicas para detectar agua.
¿Cómo es posible que una vez que entran en contacto con el panel solar no se den cuenta de que no es un lago?
"Es sorprendente, pero es así", dice el investigador. "Como el único elemento natural en el mundo que polariza la luz es el agua, estos insectos evolucionaron de forma tal, que la única información que utilizan para reconocerla es la luz polarizada".
Solución a la vista
Si el panel solar está divido por líneas blancas, su efecto negativo se reduce notablemente.
Para comprobar el impacto de los paneles sobre los insectos los investigadores instalaron una serie de paneles en una región boscosa salpicada por lagos en Hungría.
Allí observaron el fenómeno descrito anteriormente, pero también, casi por casualidad, hallaron cómo aminorar el impacto.
"Si divides al panel en pequeñas porciones, o le añades en el medio líneas blancas, en forma de rejilla, el efecto es mucho menor. El panel sigue polarizando la luz, pero al hacerlo en partes más chicas, no resulta tan atractivo para los insectos", comenta Robertson.
Los investigadores no saben exactamente por qué: "Quizás creen que son charcos más pequeños y por eso no les interesan. Pero lo interesante aquí, es que este dato nos da la clave de cómo eliminar esta contaminación, lo cual es posible hacer, además, a un costo muy bajo", señala.
Robertson enfatiza la importancia de tomar en cuenta esta información a la hora de diseñar paneles solares, pero también hace hincapié en la necesidad de estudiar más a fondo su efecto sobre todos los organismos vivos.
Si bien este estudio revela algunos de los efectos que producen los paneles solares en los animales acuáticos, dice el investigador, nada se sabe sobre el impacto que puedan llegar a tener sobre insectos o animales terrestres, sobre todo en las zonas desérticas, que son el escenario principal de la mayor parte de los proyectos de energías limpias basadas en tecnología solar.
Viernes, 11 de junio de 2010 Japón extiende su vela solar en el espacio
Esta es una vista de la membrana enviada desde la nave Ícaro.
Científicos japoneses han celebrado el exitoso despliegue de una vela solar en el espacio.
La membrana de 200 m2 está adosada a una pequeña nave espacial en forma de disco, llamada Ícaro, que fue puesta en órbita el mes pasado, mediante un cohete H-IIA.
Con esta vela quieren demostrar el principio de utilización de la energía solar como medio de propulsión simple y eficiente.
La técnica ha sido promocionada, durante largo tiempo, como una forma de impulsar naves por el sistema solar sin utilizar combustibles químicos.
El equipo de la misión estará vigilando si la membrana produce una aceleración medible, y de qué manera sus sistemas pueden impulsar una nave a través del espacio.
La Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa dijo en un comunicado que sus científicos e ingenieros comenzaron a desplegar la vela solar el 3 de junio.
El 10 de junio, dijo la Agencia, se recibió confirmación de que la membrana se había expandido como estaba previsto. Incluso, agregó, algunas células solares, delgadas como una película, habían comenzado a producir energía.
El despliegue tuvo lugar a siete millones de kilómetros de la Tierra.
Aplicaciones en el espacio
El principio de la vela solar es muy simple. Los fotones, o partículas de luz, que caen sobre una superficie ultradelgada (de 7.5 micrones) de alta reflectividad, ejercen una determinada presión.
Las naves espaciales convencionales deben utilizar demasiado combustible de tipo químico.
La presión es mínima, pero continua y, después de un tiempo, debería producir una aceleración considerable.
Las velas solares jamás reemplazarán los sistemas de propulsión convencionales como los propulsores de tipo químico, pero tienen el potencial para jugar un rol mucho mayor en ciertos tipos de misiones espaciales.
Louis Friedman, de la Sociedad Planetaria, una agrupación británica que incentiva los viajes espaciales, es un entusiasta de esta tecnología.
El "LightSail-1" de la Sociedad, una misión mucho más pequeña que "Ícaro", podría ser lanzada a fines de año. Friedman le dijo a la BBC que el potencial que buscan "es la nave espacial ultraliviana y rápida, que no utiliza combustible".
"Las metas intermedias son la utilización de esta tecnología para 'flotar' en el espacio interplanetario, en determinados puntos, para darle seguimiento, digamos, al sol o a los polos geomagnéticos de la Tierra. Y, luego, volar entre planetas sin utilizar combustible", señaló Friedman.
Miércoles, 26 de mayo de 2010 Predicen la inminente llegada de la tormenta solar más intensa en los últimos 50 años
¿Qué es una tormenta solar?
Una tormenta solar es una (o eyección de masa coronal) es una onda hecha de radiación y viento solar que se desprende del Sol en el periodo llamado Actividad Máxima Solar, que ocurre cada 11 años. Esta onda es muy peligrosa ya que, si llega a la Tierra y su campo magnético está orientado al sur, puede dañar los circuitos eléctricos, los transformadores y los sistemas de comunicación, además de reducir el campo magnético de la Tierra por un período. Cuando esto ocurre, se dice que hay una tormenta solar. Sin embargo, si está orientado al norte, rebotará inofensivamente en la magnetosfera. Lea también:
La noticia estaba confirmada: durante el mes de Marzo del 2006 se comprobaba que el Mínimo Solar había llegado. Las manchas solares habian desaparecido. No se detectaron llamaradas solares, el Sol se encontraba tranquilo. Como la calma antes de la tormenta…
A finales de ese mes, un grupo de investigadores anunció que una tormenta estaba en camino, la más intensa durante un mínimo solar en cincuenta años. La predicción fue hecha por el equipo dirigido por Mausumi Dikpati del Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (National Center for Atmospheric Research ó NCAR). “El siguiente ciclo solar será de un 30 a un 50% más intenso que el anterior”, dice la misma. Y si todos estos datos son correctos, se prevé que en los próximos años se produzca un estallido de actividad solar apenas menor que el del histórico máximo solar de 1958.
El de 1958 fue un fenómeno de máximo solar, también llamado solarmax. La era espacial apenas comenzaba: el satélite Sputnik fue lanzado en octubre de 1957 y el Explorer 1 (primer satélite estadounidense) en enero de 1958. En aquellos años no se podía saber si una tormenta solar se avecinaba viendo las barritas de intensidad de señal de un teléfono móvil. Aun así, la gente sabía que algo grande estaba pasando porque las luces del norte se habían visto ya tres veces en México. Hoy en día, un máximo solar de intensidad similar tendría un efecto notable, e incluso destructivos en teléfonos móviles, aparatos de GPS, dispositivos Wi-Fi, satélites climatológicos y en muchas otras tecnologías modernas.
La predicción de Dikpati es sin precedentes. En los casi dos siglos desde que se descubrió el ciclo solar de 11 años, los científicos han luchado por predecir la intensidad de los máximos futuros, y han fallado. Los máximos solares pueden ser intensos como el de 1958, o apenas detectables como el de 1805, sin obedecer a patrón alguno.
La clave del misterio, como se dio cuenta Dikpati hace varios años, es el Cinturón de Transporte del Sol.
Tenemos algo similar aquí en la Tierra: el Gran Cinturón de Transporte Oceánico, popularizado por la película El Día Después de Mañana (The Day After Tomorrow). Es una red de corrientes que llevan agua y calor de océano a océano (ver el diagrama de abajo). En la película, el Cinturón de Transporte se detiene y esto ocasiona un caos en el clima terrestre.
El “Gran Cinturón de Transporte Oceánico” de la Tierra
El cinturón de transporte del Sol es una corriente, no de agua, sino de gas que conduce electricidad. Este fluye en un bucle que va del ecuador solar a los polos y de regreso. Tal y como el Gran Cinturón de Transporte Oceánico controla el clima de la Tierra, el cinturón solar controla el clima de nuestra estrella. Específicamente, controla el ciclo de manchas solares.
El físico solar David Hathaway del Centro Nacional de Tecnología y Ciencias del Espacio (National Space Science & Technology Center ó NSSTC) explica: “Primero, hay que tener en cuenta que las manchas solares son nudos enredados de magnetismo generados por el dínamo interno del Sol. Una mancha solar típica dura apenas unas cuantas semanas. Luego decae, dejando detrás de sí un “cadáver” de campos magnéticos débiles”.
“La parte superior del cinturón de transporte (ilustración de la derecha) roza la superficie del Sol, barriendo los campos magnéticos de manchas solares pasadas. Los “cadáveres” son arrastrados hacia los polos y a una profundidad de 200.000 kilómetros donde el dínamo magnético del Sol puede amplificarlos. Entonces los cadáveres (nudos magnéticos) son reencarnados (amplificados), se vuelven boyantes y salen a flote en la superficie”. De esta manera se crean nuevas manchas solares y más intensas.
Todo esto sucede con una gran lentitud. “Se requieren cerca de 40 años para que el cinturón complete un bucle”, dice Hathaway. La velocidad varía “entre un paso lento de 50 años a un paso rápido de 30 años”.
Cuando el cinturón se vuelve “rápido”, significa que muchos de los campos magnéticos están siendo barridos, y que el futuro ciclo solar será intenso. Esta es la base de las predicciones climatológicas solares: “el cinturón se estaba acelerando en el ciclo de 1986 a 1996″, dice Hathaway, “los campos magnéticos que fueron barridos entonces, reaparecerán ahora como grandes manchas solares en el período actual de 2010 a 2021″.
Como la mayoría de los expertos en su campo, Hathaway tiene confianza en el modelo del cinturón de transporte y está de acuerdo con Dikpati en que el siguiente máximo solar será de una intensidad sin precedentes. Pero está en desacuerdo en un punto. La predicción de Dikpati sitúa al máximo solar en el año 2012. Hathaway cree que llegará antes, para fianales del 2010 a principios del 2011.
“La historia muestra que los ciclos de manchas solares grandes se intensifican más rápido que los de manchas pequeñas”, dice. “Las primeras manchas del próximo ciclo se confirmaron durante el 2006 , y un máximo solar que llegará alrededor del 2010 ó 2011″.
¿Quién está en lo correcto? Solo el tiempo lo dirá. La cuestión es que sólo tendremos que esperar algunos meses o un par de años. Pero de cualquier manera, una gran tormenta se avecina.
Una imagen del disco del Sol completo en el ultravioleta extremo, con múltiples longitudes de onda, tomada por el SDO el 30 de marzo de 2010. Los colores falsos denotan diferentes temperaturas de los gases. Los rojos representan temperaturas relativamente frías (~60.000 K); los azules y los verdes indican temperaturas más calientes (> 1.000.000 K).
Máximo solar y efectos sobre la tierra al detalle:
Documental ofrecido por mundodigital.net de redtves que explica con gran detalle el fenómeno del máximo solar previsto por la NASA
La marca Sanyo ha lanzado laEneloop Bike,un modelo de bicicleta con motor eléctrico que se abastece de la energía solar captada por el panel de su manillar. No es una moto, ya que su usuario tiene que darle a los pedales, pero el motor ayuda a reducir el esfuerzo. La batería se recarga con el desplazamiento de la bici.
La Eneloop Bike se puede utilizar en diferentes ciudades niponas, ya que se han instalado puntos de alquiler y recarga, principalmente cerca de las estaciones ferroviarias. El objetivo de esta bicicleta solar es que los desplazamientos desde el metro o tren hasta el lugar de trabajo se puedan hacer en este vehículo.
Por el momento sólo se podrá ver en Japón, aunque Sanyo se plantea exportarlo al resto del mundo si tiene éxito.