Torre solar Isidoro Cabanyes

El invento español rescatado por la ciencia extranjera

Hablamos de la colosal torre para generar energía que concibió hace un siglo el ingeniero Isidoro Cabanyes, la torre solar ha sido retomada por empresas de Reino Unido y Australia.

Historia española de la torre solar

La última chimenea solar de España cayó el mismo año que el muro de Berlín. Se había levantado en 1982, con capital alemán, en la localidad de Manzanares (Ciudad Real), 150 kilómetros al sur de Madrid. Tenía una altura de 195 metros y un diámetro de diez, pero una tormenta se la llevó por delante.

Aquella torre estaba inspirada en un proyecto desarrollado a principios del siglo XX por un ingeniero español, Isidoro Cabanyes, quien publicó los pormenores de su invento en 1903 en la revista La energía eléctrica, aunque la literatura científica ha identificado algunos antecedentes del sistema en la cultura árabe.

¿Cómo funciona la torre solar?

En teoría, el sistema funciona, pero la mayor singularidad de la torre del coronel Cabanyes, y seguramente también el mayor impedimento a su viabilidad, es que necesita alcanzar una gran altura, hasta de un kilómetro (con las dificultades que esto entraña desde el punto de vista arquitectónico) para que el sistema sea eficiente y la generación de energía eléctrica rentable.

En esencia, la base estructural de la chimenea es un invernadero -en el modelo de Manzanares tenía una superficie de 46.000 m²- que durante el día acumula calor. A continuación, el aire asciende a través de la torre, según el fenómeno conocido como convección, para mover unas turbinas que finalmente generan energía.

Patentes torre solar

La patente para una variación de la torre solar se concedió entre 1978 y 1981 en Estados Unidos, Canadá, Australia e Israel a otro ingeniero, pero desde entonces no se ha tenido conocimiento de un proyecto real para construir una chimenea similar, aunque también existe una patente española del año 2006. Como tantos otros inventos de la historia, la torre de Cabanyes estaba destinada a engrosar la lista negra de las buenas ideas que jamás ven la luz.

 

Renovación de la torre solar

La estructura más alta del mundo, más de un siglo después, dos empresas, una británica y otra australiana, han hecho justicia al olvidado ingeniero poniendo en marcha sendos proyectos para levantar dos torres solares.

El más ambicioso es el de la empresa británica Lindstrand Technologies, que en colaboración con el Centro para la Sostenibilidad Urbana y la Resiliencia de la Universidad de Londres, está trabajando en varios prototipos, uno inicial de 3,5 metros, muy lejos todavía de la altura de 1.000 metros que reclaman los estudios científicos, y otro de 20 metros.

Los nuevos proyectos e innovaciones de la torre solar

El objetivo final del ingeniero sueco Per Lindstrad, uno de los impulsores del proyecto, y famoso por haber acompañado hace años al multimillonario Richard Branson a través del océano Pacífico, es construir una chimenea de un kilómetro de altura, 170 metros más alta que el mayor edificio del mundo, récord que ostenta en la actualidad el edificio Burj Khalifa (829 metros), ubicado en Dubai. El presupuesto fijado para el desarrollo del proyecto es de 14 millones de euros. Su destino más probable puede ser el desierto de Atacama, en Chile, teniendo en cuenta que observatorio astronómico ALMA encargó el prototipo.

Torre solar australiana

 

Por su parte, la empresa australiana, de nombre Enviromission, ha decidido apostar por una torre fija para el proyecto que pretende desarrollar en el desierto de Arizona (Estados Unidos), que en este caso alcanzaría una altura de 792 metros de altura, con la promesa de generar suficiente energía para 150.000 viviendas.

Ingeniería e innovación

Una torre inflable. Para solventar los problemas de estabilidad arquitectónica de la idea original, que lastraron la chimenea de Manzanares, hay un elemento nuevo significativo en el proyecto británico. En lugar de una estructura fija, la chimenea será inflable para evitar las circunstancias meteorológicas adversas. Ahora, el reto de los científicos es hallar el material adecuado para que el sol no destruya la estructura.

El beneficio principal de estas chimeneas es que la energía solar se puede almacenar como calor en el suelo, usando materiales baratos como grava, betún o bolsas de agua salada, de forma que la planta puede continuar generando energía en días nublados y por las noches
Los sistemas para generar electricidad basados en este tipo de torres, que combinan energía solar térmica, eólica y geotérmica, han sido criticados por su falta de eficiencia, pero en la última década se ha avanzado tanto en cuestión de nuevos materiales, energías limpias e ingeniería, que los expertos creen que este tipo de estructuras pueden ser una alternativa a los paneles fotovoltaicos clásicos.

“Por ejemplo, en zonas desérticas donde la arena es muy fina los paneles se obstruyen rápidamente y hay que llevar a cabo un gran trabajo de limpieza en un lugar que no tiene agua”, explica el propio Lindstrand en la revista Engineer.

“El beneficio principal de estas chimeneas es que la energía solar se puede almacenar como calor en el suelo, usando materiales baratos como grava, betún o bolsas de agua salada, de forma que la planta puede continuar generando energía en días nublados y por las noches”, agrega Patrick Cottam, investigador de la Universidad de Londres encargado del desarrollo de un simulador informático para el testado de la nueva torre solar.

Vía El confidencial.com

Si estas interesad@ en temas sobre sostenibilidad te recomendamos que visites nuestro Blog  www. fomentoterritorial-sostenibilidad.es

 

 

Vuelve la bombilla tradicional

Vuelve la bombilla tradicional

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una técnica que puede mejorar significativamente la eficiencia de la denostada bombilla incandescente tradicional. Concretamente, han encontrado una manera de reciclar la energía de residuos, centrada en el filamento donde se re-emite luz visible.

El porqué de la mala fama de las bombillas tradicionales

Las bombillas incandescentes, desarrolladas por Thomas Edison, funcionan calentando un fino alambre de tungsteno a temperaturas de alrededor de 2.700ºC. Ese hilo caliente emite lo que se conoce como radiación de cuerpo negro, un amplio espectro de la luz que proporciona un aspecto cálido y una representación fiel de todos los colores en una escena.

Estas bombillas tienen un problema importante, más del 95% de la energía que entra en ellas se pierde, la mayor parte en forma de calor. Es por eso que se consideran una tecnología ineficiente y poco a poco se van eliminando y sustituyendo por las LED, que son significativamente más eficientes, en torno al 13 por ciento, según ha indicado los expertos.

¿Que tiene de novedad esta bombilla?

Los investigadores, que han publicado sus hallazgos en la revista Nature Nanotechnology, han intentado darle una nueva oportunidad a la bombilla y para ello, han creado un proceso de dos etapas.

La primera etapa

consiste en un filamento de metal calentado convencional, con todas sus pérdidas concomitantes. Pero en lugar de permitir que el calor residual se disipe en forma de radiación infrarroja, estructuras secundarias que rodean el filamento capturan esta radiación y la reflejan de vuelta al filamento para ser reabsorbido y emitido de nuevo como luz visible.

Estas estructuras con forma de cristal fotónico, están hechas de elementos abundantes en la Tierra y pueden fabricarse utilizando tecnología convencional.

La segunda etapa

Los del MIT aseguran que ese segundo paso supone una gran diferencia en la eficiencia con la que el sistema convierte la electricidad en luz. Si la eficiencia luminosa de las luces incandescentes convencionales es entre el 2 y 3 por ciento, la de los fluorescentes, entre el 7 y 15 por ciento, y la de la mayoría de los LEDs compactos entre el 5 y 15 por ciento, las nuevas bombillas incandescentes de dos etapas podrían alcanzar eficiencias de hasta el 40 por ciento.

Lo cierto es que las primeras unidades de prueba realizadas por el equipo aún no alcanzan ese nivel, sino el 6,6 por ciento de eficiencia. Pero incluso ese resultado preliminar coincide con algunas de las lámparas fluorescentes compactas y LED de hoy en día. Y supone una triple mejora sobre las bombillas incandescentes actuales.

La nueva bombilla o el “Reciclaje de luz”

El equipo se refiere a su trabajo como «reciclaje de la luz», ya que su material coge las longitudes de onda no deseadas, inútiles, de energía y las convierte en longitudes de onda de luz visible que sí se desean. “Se recicla la energía que de otro modo se perdería”, explican.

Una de las claves de su éxito fue el diseño de un cristal fotónico que trabaja en una amplia gama de longitudes de onda y ángulos. Los resultados son bastante impresionantes, demostrando una luminosidad y eficiencia energética que rivalizan con las de las fuentes convencionales incluyendo fluorescentes y bombillas LED, cuenta Alejandro Rodríguez, profesor asistente de ingeniería eléctrica en la Universidad de Princeton, que no participó en este trabajo.

Los investigadores creen que las LED «son grandes cosas, y la gente debería comprarlas», pero que su trabajo puede permitir ampliar el campo y dar un respiro a una tecnología que ya existe y se puede mejorar.

Vía Abc  

Si estas interesad@ en temas sobre sostenibilidad te recomendamos que visites nuestro Blog  www. fomentoterritorial-sostenibilidad.es

 

La ciencia se atreve con Popeye

Espinacas para mejorar la eficiencia energética

Científicos de la Universidad de Vanderbilt (Estados Unidos) han presentado recientemente el reporte de sus investigaciones en la revista científica Advanced Materials, donde exponen que han utilizado espinacas para mejorar la eficiencia de las celdas fotovoltaicas.

Espinacas y celdas solares no suenan como una combinación lógica, pero la investigación es bastante interesante y seguramente dará mucho de que hablar.

¿Cómo han conseguido mayor eficiencia con las espinacas?

Básicamente los investigadores han extraído una proteína de las hojas de la espinaca, la cual han manipulado juntándola con el silicio de las celdas, para crear una especie de celda bio-híbrida.

Al adicionar la proteína de la espinaca aumenta la capacidad de conversión de la luz en energía electroquímica, con la cual se produce a su vez mayor corriente eléctrica.

La proteína en cuestión es la Fotosistema 1 (PS1), que es una de las encargadas de absorber energía luminosa para que el proceso de fotosíntesis se lleve a cabo. Lo interesante de esta proteína es que mantiene su funcionamiento activo aún cuando es extraída de la planta, y lo más importante, sin disminuir su capacidad de captación de luz.

Ventajas de utilizar la proteína de la espinaca

Lo interesante es, que la extracción de esta proteína no es un proceso costoso, por lo que el coste de construcción de celdas solares adicionadas con proteína PS1 no se dispararían y podrían competir en precio con las celdas convencionales, siendo su eficiencia mayor.

De momento falta realizar investigación respecto a la cantidad de proteína PS1 que debe existir por centímetro cuadrado para aumentar la eficiencia al máximo sin que los costos comiencen a elevarse, pero dada la factibilidad de esta tecnología es posible que a corto plazo se implemente de manera comercial.

Vía desenchufados.net 

Si estas interesad@ en temas sobre sostenibilidad te recomendamos que visites nuestro Blog  www. fomentoterritorial-sostenibilidad.es

Ayudas para las Energías renovables

La ciencia puede ayudar a las energías renovables

El tema de la energía limpia nos rodea, está presente en nuestros días y queremos que despegue realmente, la ciencia puede ayudar.

Necesidad cotidiana de una energía limpia

La marca de moda estadounidense Tommy Hilfiger acaba de lanzar abrigos de energía solar que cargan la batería de tu móvil con un precio de 599 dólares.

Los políticos han fracasado hasta ahora en lograr una clara señal de apoyo a las renovables. El mundo está lleno de gas barato, el precio del petróleo acaba de desplomarse al precio más bajo de los últimos cuatro años, las emisiones de CO2 siguen creciendo, por ello, las energías renovables necesitan urgentemente despegar y saltar del laboratorio a soluciones que se pueden ejecutar en la vida cotidiana, y que sean más baratas que el despliegue de los combustibles fósiles, algo que hoy en día ya es posible gracias a las economías de escala.

La ciencia, y no ficción, ayuda con la energía limpia

Para que las energías renovables pueden producir electricidad a unos pocos céntimos por kilovatio hora, se necesitan avances y se necesitan ya.

Basta con darse cuenta de los impactos que importantes mejoras podrían tener;

Paneles solares que puedan capturar la energía durante la noche, o soluciones de almacenamiento que tengan capacidad de competir con la gasolina en términos de densidad de energía y capacidad de liberar energía.Sólo entonces podremos desviarnos del negocio(intereses) como de costumbre en la cual nos encontramos.

Está en camino de llevar la economía global a 45 giga-toneladas de emisiones en 2035, para luego, proporcionar electricidad a los casi 1.300 millones de personas que todavía no tienen ningún acceso a la electricidad, o para los 2.700 millones de personas que dependen del uso tradicional de la biomasa para cocinar, esto puede repentinamente hacerse asequible.

Afortunadamente, esto no es ciencia ficción, las mejoras en eficiencia de la energía solar fotovoltaica en los últimos cuarenta años, han sido asombrosas.

A día de hoy, las células de multi-unión permiten una eficacia de conversión del 44,7%.

El rápido ascenso de la curva de eficiencia de una nueva clase de materiales como La Perovskita es aún más emocionante, ya que absorben la luz mejor en todo el espectro solar visible y tienen una movilidad del transportador superior y longitudes de difusión más largos que aumentan la absorción de carga y permiten más producción de electricidad.

En almacenamiento, nuevas combinaciones como las de litio y azufre tienen el potencial de aumentar drásticamente la densidad de energía en las baterías y reducir su coste, o casi: el almacenamiento debe ser mucho más barato y adaptado a los patrones de demanda de energía.

 La finalidad para una energía limpia

Conseguir la transición energética correctamente es uno de los grandes desafíos de nuestro tiempo.

La energía es la madre de todos los mercados, y los avances en la ciencia son la clave para avanzar notablemente.

No hay sustituto para los inventores que necesitan crear la próxima generación de soluciones, tenemos que apoyarnos en los notables avances en campos como la ciencia de los materiales y la nanotecnología, tecnología de la información, ingeniería y otras ciencias naturales, para solucionar el problema mucho más rápidamente, y acortar el ciclo de la innovación.

Posibilidad real de conseguir una energía limpia

La energía solar fotovoltaica tardó más de cien años desde el primer descubrimiento del efecto fotovoltaico de Becquerel en 1839, hasta que Bell Lab desveló la primera célula solar de silicona utilizable en 1954 con una eficacia de seis por ciento.

Hoy, por desgracia ya no tenemos el tiempo de nuestro lado, así que nuestra tarea, es dar con avances analógicos y hacer que la transición energética sea real desde hoy mismo.

Las personas son e centro de la innovación. Si uno trabaja en algo que tiene el potencial de ser la próxima maquina a vapor o Internet, y puede ayudar a las renovables a despegar, el momento para dar un paso adelante es ahora.

Tenemos a la vista una economía cien por cien de energía renovable.

¿Crees que la sociedad y los ciudadanos que la componemos estamos preparados para el cambio?

Vía Blogdeenergíasostenible.com

Si estas interesad@ en temas sobre sostenibilidad te recomendamos que visites nuestro Blog  www. fomentoterritorial-sostenibilidad.es

Cargar el móvil con el cerebro

¿Podríamos cargar el móvil con el cerebro?

Desde que Morfeo explicó en The Matrix cómo las máquinas utilizaban a los seres humanos como baterías, hemos estado fascinados con la idea.

¿Puede el cuerpo humano generar corriente como para cargar un móvil?

Decidimos averiguarlo preguntando a los expertos el tiempo que tardaría un cerebro humano en cargar un Smartphone.

Teóricamente se puede. Se tardarían unas 70 horas para lograr alcanzar el 100% de la pila de un iPhone 5c gracias a la electricidad neuronal.

La materia gris cuenta con miles de millones de ‘cables’ que funcionan mediante impulsos eléctricos.

La obsesión por no quedarse sin batería en el móvil ha llevado a los científicos a plantearse multitud de soluciones diferentes para que los usuarios de los smartphones no se queden desconectados de la red ni un sólo minuto.

Ya hay gente que lleva una carga de recambio y existen también dispositivos portátiles que le traspasan energía a los terminales. Sin embargo, todos esos remedios solo son un alivio temporal y siempre terminan necesitando de un enchufe a la red eléctrica que les devuelva la vida.

Los investigadores ya se han planteado algunas formas novedosas de cargar los teléfonos de manera inalámbrica como incluir pantallas de energía solar a los dispositivos o cargarlos con el propio cerebro.

¿Cómo cargaríamos los terminales con nuestro cerebro?

Con la masa gris, con los sesos, con la sesera. O más concretamente, con la energía que este órgano produce de manera natural.

Esta novedosa propuesta nos daría la posibilidad de recolectar la electricidad con la que funciona el cuerpo humano y transformar esa energía en más batería para el smartphone.

De momento, parece casi imposible que se pueda recolectar la electricidad del cerebro para reutilizarla. Sin embargo, se calcula que si fuera posible enchufar por ejemplo, un iPhone 5C a la red neuronal, con la energía que esta genera, se tardarían unas 70 horas en alcanzar el 100% de carga.

Teoría de lo posible

La teoría es sencilla. Todo movimiento del cuerpo está controlado por impulsos eléctricos, con sus voltios, sus amperios, y sus vatios. De hecho el cerebro tiene miles de millones de ‘cables’ que son conductores de la electricidad.

Cada vez que una neurona se activa produce un pequeño cambio en la tensión que causa un nanoamperio de corriente. Esto supone una minúscula cantidad de intensidad, pero el cerebro humano tiene aproximadamente 80 mil millones de neuronas, y los científicos creen que al menos un 1% de ellas está siempre funcionando.

Así que, si 800 millones de neuronas están funcionando a la vez, la electricidad que se produce es la equivalente a 0,085 vatios, la misma cantidad que se necesita para encender un bombilla LED.

Con estas cifras, por ejemplo un móvil iPhone 5c necesitaría 68 horas para cargarse por completo consumiendo el 100% de la energía generada por el cerebro, lo cual supone un pequeño problema de gestión de recursos.

Nuestro smartphone se convertiría en un parásito que, durante casi tres días absorbería toda la capacidad cerebral. Por ello, para que además de dedicarnos al móvil en cuerpo y alma, pudiéramos realizar otras tareas como usar el Whatsapp o mandar un tweet, sería necesario que solo el 1% de toda la energía generada por la masa gris se dedicara a cargar el teléfono.

Esto supondría que tras 285 días de tener el smartphone enchufado al cerebro lograríamos alcanzar el 100% de la pila.

Este vídeo explica cómo se produce la electricidad en el cuerpo humano.

De momento, la alternativa de utilizar el cerebro como cargador de dispositivos móviles no parece muy útil.

Habrá que esperar a ver qué otras soluciones nos ofrece la ciencia para el problema de la batería del teléfono.

Si les damos tiempo esta teoría puede ser una realidad, pero me dan escalofríos sólo de imaginármelo, mejor recurrir a la energía solar, ¿no?.

Vía diarioecología

Si estas interesad@ en temas sobre sostenibilidad te recomendamos que visites nuestro Blog  www. fomentoterritorial-sostenibilidad.es