Freevolt: La tecnología que busca que los dispositivos extraigan energía del aire

Con el Internet de las Cosas nos dirigimos a un mundo lleno de sensores, y ser capaces de alimentarlos sus baterías sin incrementar su tamaño promete ser uno de los grandes retos que tiene por delante el sector. Por eso son muchos los que están buscando nuevas maneras de aumentar la autonomía de los dispositivos, aunque pocas propuestas son tan sorprendentes como la que acaba de ser presentada en Reino Unido.

Se trata de una tecnología llamada Freevolt y que ha sido desarrollada por la empresa de Lord Drayson, empresario y el ex ministro de Ciencia de Reino Unido. Con ella se pretende que los dispositivos del Internet of Things puedan alimentarse sin necesidad de conectarse a la red eléctrica extrayendo la energía del aire, o mejor dicho de las radiofrecuencias que nos encontramos en él.

 

Viviendo del aire

Freevolt nace con la intención de que los dispositivos electrónicos dejen de necesitar una infraestructura externa para alimentar sus baterías. Y todo porque con la tecnología de Drayson aseguran que serán capaces de reciclar las energía de las ondas de radio electromagnéticas de las redes inalámbricas presentes en el aire y obtener energía eléctrica con la que recargarlas.

La puesta en escena de esta nueva tecnología ha tenido lugar en el teatro de lectura de la Royal Institution, también llamado Teatro Faraday por ser donde aquel científico estuvo trabajando en el electromagnetismo hace dos siglos. En la demostración, Lord Drayson primero mostró cuánta energía de radiofrecuencia había en el lugar, y después la utilizó para alimentar un altavoz.

 

También hizo una demostración del CleanSpace, un monitor personal para medir la polución en el aire , el cual es del tamaño de un smartphone y también ha sido creado por Drayson Technologies. Este monitor es el primer producto de consumo creado para utilizar el nuevo sistema de energía para alimentar su batería.

La tecnología detrás de Freevolt ya ha sido patentada por la empresa del ex-ministro británico, y pretende ser una alternativa limpia para que los muchos sensores y dispositivos de la inminente era del Internet de las Cosas puedan alimentarse sin necesidad de enchufarse. Pero primero tendrán que responderse algunas preguntas que quedan en el aire, como por ejemplo hasta qué punto pueden afectar al funcionamiento de las redes móviles de las que se alimenta.

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Xakata Ciencia

¿Programados para ser vagos?: Descubre porque te cuesta ir al gimnasio

Nuestro cerebro es capaz de encontrar la estrategia para ahorrar energía en cuestión de minutos. En una serie de pruebas con exoesqueletos, los científicos han comprobado la capacidad de nuestro organismo para ahorrar esfuerzos.

Si eres de los que se sube a la cinta del gimnasio y pasa horas caminando para quemar calorías, no te gustará saber que tú cerebro trabaja de manera inconsciente contra ti. Un equipo de investigadores liderados por Jessica Selinger ha comprobado mediante una serie de pruebas que nuestro sistema nervioso es capaz de adaptarse en pocos minutos a nuevas circunstancias para consumir la menor cantidad de energía posible. En otras palabras, dice, los humanos estamos cableados para ser vagos.

El trabajo, publicado en la revista Current Biology, partió de un estudio sistematizado de la forma de desplazarse de los voluntarios. Su intención era conocer no solo cómo nos movemos de un punto A hasta un punto B, sino comprobar cómo reacciona y se adapta nuestro cuerpo ante distintos cambios de las condiciones en tiempo real. Para ello, los autores del estudio utilizaron un exoesqueleto robótico que dificultaba el movimiento oponiendo distintos niveles de resistencia. "Creo que nuestro experimento era como arrojar a alguien en un nuevo mundo con todas las reglas nuevas", asegura Selinger. "Todas las estrategias que ellos hubieran desarrollado a escala evolutiva o de desarrollo son ahora obsoletas en este nuevo mundo".

Los resultados muestran que las personas son capaces de adaptar sus movimientos al rendimiento óptimo para consumir menos energía en cuestión de minutos, incluso con ahorros de energía tan pequeños como el 5%. El hallazgo, aseguran, demuestra que los costes energéticos de nuestros movimientos no son solo el resultado de nuestros movimientos, sino que de hecho juegan un papel fundamental a la hora de darles forma continuamente. "Hemos descubierto que la gente cambia rápidamente la manera en la que camina para ahorrar pequeñas cantidades de energía", asegura Max Donelan, coautor del trabajo. "Esto es completamente congruente con la idea de que la mayoría de nosotros prefiere hacer las cosas con el mínimo esfuerzo", insiste. "Presentamos una base fisiológica de esta vaguería demostrando que incluso con un movimiento tan habitual como caminar, el sistema nervioso monitoriza inconscientemente el uso de la energía y optimiza continuamente los patrones de movimiento para que resulten lo menos costosos posible".

"Sentir y optimizar el uso de energía de forma tan rápida y precisa es una característica impresionante del sistema nervioso", apunta Selinger. "¡Tienes que ser muy listo para ser así de vago!". Los científicos quieren explorar ahora con más detalle el coste energético de determinadas maneras de moverse y conocer cómo resuelve el sistema un problema de optimización tan complejo.

Referencia: Humans Can Continuously Optimize Energetic Cost during Walking (Current Biology)

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Vox Populi

La evaporación: nueva fuente de energía renovable

Todos los días, en todo el mundo, y casi cada segundo, una fuerza invisible está transportando desde el suelo el agua que hace crecer las nubes. Es la evaporación, una fuente de energía renovable aún sin explorar. Ahora, un grupo de científicos de la Universidad de Columbia (EE UU) ha creado un sistema que permite aprovechar este mecanismo de la naturaleza para generar energía.

La base del sistema se encuentra en las características de unas esporas bacterianas. Según explican los investigadores en un artículo publicado en la revista Nature Communications, estas esporas se hinchan cuando la humedad del entorno se incrementa y encogen cuando vuelve a estar más seco. Esta capacidad, observada por el investigador Ozgur Sahin, ofrece la posibilidad de empujar y tirar de objetos con una concentración energética mayor que otros materiales utilizados para estos menesteres en ingeniería.

Con ese sistema, los autores del trabajo crearon varios aparatos para mostrar la capacidad de su idea para aprovechar la energía de la evaporación. Uno de estos ejemplos es una rueda formada por esporas pegadas a cintas de plástico. La mitad de la rueda se mantiene en un entorno seco, haciendo que las esporas se encojan y las cintas de plástico se curven, provocando un tirón, mientras la otra mitad se sitúa en un entorno húmedo que hace que las esporas se hinchen y las cintas se estiren. Con ese mecanismo de alternancia, como si fuese un músculo que se contrae y se estira, la rueda se mantiene en movimiento. Después, uniendo ese mecanismo a una plataforma con ruedas, es posible crear una especie de automóvil en miniatura.

La idea de los investigadores consiste en perfeccionar el mecanismo para aplicarlo a una escala mayor y poder utilizarlo para producir electricidad en generadores de electricidad flotantes. “La evaporación es una fuerza fundamental de la naturaleza, está por todos lados y es más potente que otras fuerzas como el viento o las olas”, ha afirmado Sahin en una nota de prensa de la Universidad de Columbia.

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El País

EE.UU. quiere sólo energías renovables en 2050 y ya cuenta con un plan para ello

Estados Unidos ha sido desde hace varios años uno de los principales impulsores del uso de la energía renovable, por ello la proliferación de compañías que se dedican tanto a la fabricación de infraestructura en instalación de sistemas que aprovechan el uso de este tipo de energía tienen bases de operaciones en este país, esto sin mencionar las diversas iniciativas en California respecto a carga de coches eléctricos, paneles solares gratuitos y por supuesto las nuevas Tesla Powerwall.

Pero esto no es suficiente y si de verdad se quiere llegar a un punto donde se elimine por completo la dependencia a las energías fósiles es necesario cambiar muchas costumbres, ya que la tecnología existe, ahora sólo falta tener un plan para para ello y en los Estados Unidos ya lo tienen.

Un futuro con energía limpia es técnica y económicamente viable, al menos en los EE.UU.

Mark Z. Jacobson, ingeniero civil y ambiental, actualmente dirige el Programa de Energía y Atmósfera de la Universidad de Stanford y acaba de publicar en Energy & Environmental Science un extenso y completo estudio donde afirma que el futuro bajo energías renovables es posible en los Estados Unidos y con el plan que propone, traza planes de trabajo para que los 50 estados lleguen a este objetivo en el año 2050.

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 Xakata Ciencia

¿Por qué un robot no resiste ni tres horas en la central nuclear de Fukushima?

Imagen captada por un robot del interior de la central de Fukushima. REUTERS

Hace 4 años (el 11 de Marzo de 2011) una central nuclear, montada a orilla de un mar propenso a los terremotos y tsunamis, falló y sus reactores se fundieron, generando radiactividad sin control. Hace una semana se introdujo un pequeño robot en la central para ver si se podía hacer algo con los reactores. El robot falló a las 3 horas de proximidad a uno de ellos.

¿Qué es la radiactividad?

Vivimos en un intervalo de escalas de tiempo, espacio y energía muy suave y tranquilo, en nuestras vidas humanas. Estas escalas están entre las atómicas y las cósmicas y en ellas las cosas se desarrollan sin grandes aspavientos, aunque de vez en cuando seamos capaces de matarnos unos a otros en unos millones de unidades (personas).

A nivel atómico las cosas son algo más movidas: Los electrones se mueven alrededor de los núcleos atómicos a velocidades del orden de 30.000 km/s, 108 millones de kmh. Mas o menos como un Ferrari, o como uno de nuestros cazas bélicos que se pueden mover a unos 2500 kmh.   

Un electrón, si girase en órbitas alrededor del núcleo, en una órbita inestable, daría cien mil vueltas alrededor del núcleo antes de caer a la primera órbita, la estable. Si la órbita inestable correspondiese a la órbita de la Tierra, el electrón habría tardado 100.000 años en caer a la órbita estable, los años que llevamos como Homo sapiens sobre la Tierra.

Pensamos que el Sol cambiará (se enfriara, o se convertirá en supernova) en mas de los 4.500 millones de años de existencia del planeta Tierra.

La naturaleza tiene unas escalas muy, muy amplias.  La escala que nos interesa aquí en el caso presente es la de energías. El ser humano es equivalente a una bombilla de 100 watios. Consumimos unas 2.000 kilocalorias cada 24 horas y eso equivale a los 100 watios mencionados. Nuestros coches tienen potencias de entre 50 y 100 kw, y las turbinas de un superpetrolero unos 42.000 kw.

Éstas son las potencias (energía por segundo) que manejamos los seres humanos.

La gasolina (y el diesel, el keroseno, esencialmente los productos del petróleo) tienen una energía de unos 10 kwh por kilo de combustible. El gas natural, mas o menos el doble, y el carbón la mitad de este número. Recordemos, 10 kwh/kg.

Los átomos manejan otras escalas de energía.  La fisión de un kilo de plutonio genera 20 millones de kwh, la energía que gastan un millón de hogares en un día. Esa cantidad de plutonio es una bola de 5 cm de diámetro, el diámetro de una bola de jabón de esos que venden de forma esférica.

La fuerza de un ser humano normal es la que utiliza para dar un salto con ambos pies. Al saltar levantamos nuestra masa contra la gravedad. Una persona de 70 kg necesita 70 x 10 = 700 Newton de fuerza para levantarse algo del suelo. Si con el salto consigue subir todo su cuerpo medio metro ha gastado  unos 350 Joules, es decir, una diezmilésima de kwh. Las compañías eléctricas nos están cobrando el kwh a unos veinte céntimos de euro. Un salto del tipo mencionado nos costaría 20 millonésimas de euro.

Nuestras energías y las de las máquinas que utilizamos son despreciables frente a las energías que existen en el interior de los núcleos de los átomos, que adicionalmente son muy, muy, muy pequeños.

Ni siquiera el mejor robot diseñado por el ser humano es capaz de soportar las energías que están produciendo las reacciones nucleares que se mantienen activas en los reactores dañados de Fukushima: Lo que podemos hacer es minúsculo frente a esas energías.  Y no lo necesitamos.

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El Mundo (Ciencia)

Un automóvil basado en torio necesitaría 8 gramos de combustible para funcionar 100 años

Por Pablo G. Bejerano. Si se construyera, tal y como está reflejado en la teoría, el coche basado en torio (un elemento radioactivo que se encuentra de forma natural en el medio ambiente) necesitaría solo ocho gramos de combustible para toda su vida útil. Con esta cantidad de torio el vehículo podría recorrer las carreteras durante 100 años, según la compañíaLaser Power Systems, impulsora de la iniciativa. La fuente de energía sería la nuclear, pero el concepto tiene algunas fallas en su planteamiento.

La idea de Laser Power Systems de un coche basado en torio resulta atractiva. Significaría una alternativa al petróleo e incluso a los vehículos eléctricos, pues la comodidad sería mayor incluso. Repostar no volvería a ser necesario y todo esto lo agradecerían no solo los conductores sino también el medio ambiente.

El proyectado coche basado en torio obtendría la potencia gracias a la densidad de la energía, que impulsaría a las moléculas a generar energía. En la web de Laser Power Systems no se aclara el concepto y desde el sitio Energyfromthorium.com se asegura que no es posible usar este material de forma de unidad individual para propulsar un coche.

Y es que el torio como combustible para coches presenta múltiples dificultades. Desde Energyfromthorium desmienten que la densidad del torio tenga que ver con su capacidad para generar potencia. La única ventaja es que ocupa un volumen menor, pues la materia física es la misma. Además, para que funcionara sería necesario contar en el vehículo con las partes básicas de una central nuclear, que serían un reactor de torio, un generador y una turbina entre otras.

La investigación en torno al torio como combustible viene de lejos. El elemento se aisló por primera vez en 1828 y a finales del siglo XIX Pierre y Marie Curie descubrieron su radiactividad. Centros de investigación de todo el mundo han profundizado en las características de este material para buscar una posible alternativa energética. El científico nuclear chino, Fang Jinqing, que trabajó en el Instituto de Energía Atómica de China, señala que la tecnología funciona teóricamente y ofrece la oportunidad de rediseñar el escenario nuclear. Sin embargo, reconoce que existen grandes retos aún por solventar en lo que respecta al torio.

Torio, ¿la energía del futuro?

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Diario Ecología

Muelles y embragues para caminar más ligero ahorrando energía

Una 'exopierna' biomecánica mejora la forma de andar e incluso logra reducir el consumo energético del cuerpo sin necesidad de motores.

El embrague engrana el muelle al pisar y lo libera al levantar el pie, liberando también la energía acumulada.

Los humanos necesitaron centenares de miles de años para aprender a caminar. A lo largo de la evolución, perfeccionaron sus andares en un equilibrio tan perfecto entre biomecánica y gasto energético que, sin él, aún seguirían en los árboles. Sin embargo, un grupo de investigadores ha necesitado mucho menos para, con una ingeniosa combinación de muelles y embragues, mejorar nuestra forma de caminar.

"El sistema locomotor humano ha evolucionado a lo largo de millones de años y los humanos de hoy dan centenares de millones de pasos a lo largo de su vida", dice el investigador del departamento de ingeniería mecánica de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU), Steven Collins. La maestría alcanzada había hecho creer que cualquier cambio en el sistema musculoesquelético humano implicaría un coste metabólico, exigiendo un mayor gasto energético. Sin embargo, había "margen de mejora", añade.

Collins, junto a ingenieros de otras dos universidades estadounidenses, ha creado lo que se podría llamar una exopiernaque hace el caminar más ligero y no exige un mayor consumo energético al cuerpo, de hecho, lo reduce. El artilugio, rematado en fibra de carbono, recuerda a una férula para tratar fracturas, pero en versión futurista. Con una base para apoyar la planta del pie y dos anclajes, uno para el tobillo y el otro para la rodilla, este dispositivo biomecánico mejora los andares. Una combinación de muelle y embrague aprovecha cada paso para ayudar en la caminata. Y lo hace sin ningún tipo de motor o energía externa.

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El País

Adolescente de 17 años inventa un dispositivo que purifica agua y genera energía al mismo tiempo

Siempre he creido que si dejaramos a los chicos desarrollar todo su potencial, probablemente muchos de los problemas de la humanidad serían resueltos, y es que estudios confirman que en los primeros años sin la influencia de los paradigmas preestablecidos tenemos mucha mas capacidad de innovar.

Tenemos muy buenos ejemplos como:

Chico de 15 años inventa zapatos que pueden cargar tu movil, ó la

chica que inventa dispositivo que carga tu celular en 20 segundos ,

joven que inventa un panel solar hecho con pelo humano, tambien las

estudiantes nigerianas crean generador electrico que funciona con orina,

la brillante idea de un niño de 13 años ,esta

chica de 15 años inventa una linterna que se enciende con el calor de la mano, ahora una joven  busca una solución creativa y sostenible a partir de energía limpia.

Cynthia Lam de 17 años, una de las finalistas de la Feria de Ciencias de Google inventó un dispositivo que puede purificar agua y producir energía verde al mismo tiempo.

Cerca de 780 millones de personas carecen de agua potable y millones mas de electricidad. . Pensando en los millones de personas para los que el agua y la energía es inaccesible, Cynthia creó elH2Pro, una unidad fotocatalítica de generación de electricidad y purificación de agua portátil.

En el proceso de la fotocatálisis, el agua se purifica y esteriliza produciendo hidrógeno gracias a la división del agua y éste puede ser utilizado para generar electricidad. Para el proceso sólo se requiere titanio como catalizador y luz solar, pero la producción de hidrógeno es baja, lo que se soluciona con la adición de agentes reductores, función que algunos contaminantes orgánicos realizan muy bien.

Al combinar los dos mecanismos se puede mejorar el rendimiento de la producción energética y reducir el costo de generar hidrógeno mientras que la purificación de agua se logra de manera eficiente. Métodos similares han sido propuestos pero requieren fuentes de alimentación externas por lo que no pueden utilizarse en lugares remotos.

EL invento de Cynthia busca aplicar el método de la fotocatálisis a una escala manejable de manera que sea posible purificar agua y generar electricidad de forma económica y sostenible que pueda implementarse en lugares aislados donde estos dos servicios básicos hoy son sólo un sueño.

Fuente: Veoverde

Fuente:

Diario Ecología