The System Root | Tecnología y medio ambiente

Es muy probable que casi la totalidad de las actividades que realizas a diario estén ligadas al consumo de energía. Encender la luz, cocinar, lavar, hablar por celular, leer un blog y miles mas necesitan de electricidad para ser realizadas.

Es por esto que desde que se descubrió la electricidad se han inventado muchas formas para generarla.

Hidroeléctricas, termoeléctricas, últimamente energía eólica y solar. Esta ultima es la tecnología que la firma japonesa Shimizu propone para su proyecto energético. ¿La novedad? Instalar los paneles fotovoltaicos en la superficie de la luna.

Suena como si fuera sacado de una película de ciencia ficción, un anillo gigante formado por celdas fotovoltaicas serían instaladas en el ecuador de nuestro satélite para generar energía. Un cableado común y corriente llevaría la energía a estaciones de microondas y de transmisión láser. El plan contempla una franja de concreto de 400 km de ancho con un largo total de 11000 Km para cubrir el ecuador de la luna y donde serán instalados los paneles y estaciones.

Los costos de este ambicioso proyecto no se especificaron pero se puede intuir que serían estratosfericos. La construcción de esta obra de gran obra requeriría cientos de robots diseñados especialmente para la labor, los cuales implican otro desafío para la misión, ya que con la tecnología actual sería demasiado lento.

La tecnología de paneles fotovoltaicos se ha expandido con gran velocidad durante los últimos años. Todos habremos visto al menos una vez esas típicas placas rectangulares de color negro sobre los techos de alguna construcción, en teléfonos de emergencia o en alguna tienda.

Por mucho tiempo las placas fotovoltaicas han sido de colores oscuros, principalmente negros, para así absorber mayor cantidad de radiación solar. Con esta configuración las placas pueden ser instaladas en lugares donde no interfieran las visión, es por esto que generalmente van instaladas en techo.

En una publicación, investigadores del Instituto NanoSystems de California y los Departamentos de Química y Bioquímica de la Universidad de California describieron una nueva forma de obtener células solares transparentes a partir de polímeros (PSC).

Las placas solares producidas a partir de polímeros también pueden ser flexibles y producidas a gran escala a muy bajo costo. El equipo logro tomar modelos anteriores de  PSC’s y corregir todas las desventajas. Esta nueva placa solar tiene un 66% de transparencia y captura la radiación infrarroja para producir electricidad.

Estas placas son transparentes gracias al reemplazo del electrodo conductor opaco usada hasta ahora por uno hecho de una mezcla de nanocables de plata y nanopartículas de dióxido de titanio.

Los posibles usos para estos paneles transparentes son muy interesantes por ejemplo en la construcción ya que se podrían construir ventanas con paneles incorporados y producir electricidad. Recordemos que en un edificio las ventanas representan casi la totalidad de la superficie de la estructura. Otro posible uso seria producir pantallas para dispositivos portátiles que permitan auto-recargarse con solo orientar la pantalla hacia el sol.

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En los esfuerzo de hacer económicamente viable la energía solar se han ideado varios sistemas. Uno de los últimos es el de prepago que serán probados en Kenia y otros países africanos.

En los países africanos existe una gran cantidad de personas que no tienen acceso a la electricidad. El acceso a la electricidad es un factor muy importante para mejorar la calidad de vida de las personas.

Energía Solar de prepago

El sistema fue llamado IndiGo y fue diseñado por una empresa especializada en energía solar, Eight19. Consiste en paneles fotovoltaicos de bajo costo de 2.5W de potencia que pueden cargar una batería durante el día. Esta batería permite cargar un celular y proporciona energía para encender una lampara led por 5 horas.

El sistema IndiGo cuesta $1 dolar a la semana pero antes se necesita una cuota de entrada que son $10 dolares. Para pagar por este servicio podrán adquirir tarjetas de prepago y validar sus compras mediante teléfonos celulares.

Actualmente obtienen luz de lamparas de kerosene, este sistema les cuesta al rededor de $2 dolares a la semana solo en iluminación ya que para cargar sus teléfonos deben recorrer grandes distancias y pagar $0.20 dolares.

En los próximos años se probaran sistemas de mas potencia que serán capaces de encender televisores pequeños.

Se estima que en África el 90% de la población africana no tiene acceso a la electricidad o pasa varias horas al día sin ella. Sistemas como estos pueden ayudar a solucionar en cierto grado los problemas energéticos de los sectores rurales en África y en otros países que tienen este problema como India.

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De todos los combustibles fósiles el carbón es el peor pues el que más desperdicios genera como material articulado, CO2 y otros gases. Pero a la vez es el más eficiente a la hora de obtener energía.

En Chile la mayor parte de la energía se obtiene del gas y el carbón. Todo lo que sucedió en Punta de Choros, volvió a abrir el debate sobre las energías. Las energías renovables como la Eólica y solar son muy caras y muy poco eficientes en comparación a una central de gas o de carbón.

La gente a veces se deja llevar por la prensa  y las campañas medio ambientalistas que en el fondo tienen razón. Pero han olvidado por completo que la energía es necesaria para el desarrollo de un país.

Obviamente debe existir un equilibrio entre cuidado del medio ambiente y obtención económica de energía, es el paso mas difícil para los países que están en vías de desarrollo.

Carbón VS Energías Renovables

El carbón es barato, y aunque no tenemos en Chile es fácil de importar. Una central termoeléctrica puede generador 2 kWh por kilógramo de carbón. Esta gran cantidad de energía es gracias al alto calor específico del carbón.

Al contrario instalar un parque eólico o solar requiere de alta tecnología la que es extremadamente cara. Instalar un generador termoeléctrico cuesta mucho menos que un parque eólico y genera mucha mas energía.

Pero la cantidad de contaminación es también mucho mayor. Chile actualmente genera 20MW de energía con sus parques eólicos. La única solución es ir implementando de a poco energías renovables por que el reemplazar todo un sistema de energía en un corto o mediano plazo es imposible.

Pero la energía solar y la eólica avanzan rápidamente y están a la espera de llegar a una buena relación cantidad-precio.

Te invito a leer estos 2 artículos sobre energía solar

Material fotovoltaico 2 veces más eficiente

Energía de las ranas y el sol

China es uno de los países mas poblados del mundo con 1.313.973.713 habitantes. Actualmente las ciudades Chinas ya tienen tren subterráneo y sistema de buses, ¿Que haces cuando eso no es suficiente?

Bueno al parecer han encontrado la forma, que mezcla las dos anteriores, se trata de un «tren» que podría recorrer las ciudades pasando por encima de las calles. Así se elimina la necesidad de construir los costosos túneles. Tipica idea que se le ocurre a un Genio Chino pero esto no se queda solo como una idea sino que ya esta a punto de entrar en funcionamiento.

Estos aparatos tendran capacidad para mas de 1000 personas, usaran energía solar ( Muy Bien!) y electrica. Hacer untramos de 40 km cuesta solo un 10% que un tren subterráneo.

Fuente : Alt1040

Alguna vez escribí sobre este interesante avión solar. Pero hace poco ha logrado otra Azaña que batió todos los records de aviación.

El Zephyr, avión no tripulado diseñado por la empresa Qinetiq ha superado su propia marca y realizo un vuelo de 14 días continuos. El vuelo fue certificado por la Federación Aeronáutica Internacional. Este avión funciona solo con energía solar, de día vuela y carga sus baterías mientras que por la noche.

Pesa alrededor de 50 kilogramos y tiene una envergadura de 22,5 metros, Durante el día es capaz de recorrer 18.000 metros mientras que de noche llega los 12.000 metros.

Además de los paneles fotovoltaicos, existen otras alternativas para aprovechar la energia solar. Una de las alternativas para el uso de la energía solar son las torres solares.

¿Pero que son las torres solares?, básicamente son torres que aprovechan el sol mediante la convección de aire. En otros términos la conveccion consiste en el movimiento de un fluido por diferencias de temperatura, en este caso el aire. El cambio de temperatura se consigue reflejando el sol mediante espejos hacia la base de la torre que mide aproximadamente 1 Km. de alto.

La torre en su base posee un espacio abierto que permite que entre aire frío por diferencia de presión, este luego se calienta y sube. El aire al subir por la torre va haciendo girar una serie de turbinas que son los que finalmente trasforman el movimiento de las aspas en electricidad.

En teoría es muy simple, pero la complicación de una construcción así es la gran altura que es necesaria para que sea rentable, 1000 metros. Aquí esta lo complejo del proyecto, una central así es cara pero eficiente producen 20 MW de potencia.

Ya sabemos el enorme potencial de Chile en materia de energía solar, el desierto posee 364 días de sol y son grandes extensiones de terreno árido.