Categoría: Avances energéticos

Energía Osmótica: una posible salvación al planeta

Foto: La energía en la sociedad

(Caracas, 03 de julio. Noticias24) – Recientemente la Real Sociedad de Química publicó un documento desarrollado por la Universidad de Pensilvania, describiendo los extraordinarios resultados obtenidos para generar energía haciendo circular alternativamente, agua de mar salada con concentración de 30 gramos de sal -NaCl- y agua “dulce” con concentración de 1 gramos de sal -NaCl-.

Este proceso se reconoce como energía osmótica y a través del mismo se han logrado producir 12,6 vatios en un área de un metro cuadrado -m2-, esto nunca había sido logrado.

Partiendo del desarrollo de agua salada sintética con concentración de 300 gramos de sal por litro, se alcanza densidad de energía de 26,3 vatios.

Considerando que el lugar ideal para la instalación de este tipo de plantas orientadas al desarrollo de energía osmótica, es el que se encuentra en las afluencias de los ríos y mares.

Es una tecnología que no utiliza productos de cobre, los cuáles se convierten en tóxicos y que al mismo tiempo eno produce ninguna huella de carbón.

Con anterioridad la energía osmótica se inició basada en la diferencia de concentración de sal en el agua. Partiendo de la ósmosis por presión retardada que utiliza membranas semipermeables.

Sin embargo, se debió considerar como riesgo el problema de la gran cantidad de bacterias que se adhieren a la membrana y esto va disminuyendo considerablemente la cantidad de energía generada.

Por otro lado, un desarrollo tecnológico denominado electrodiálisis inversa, en la cual el agua no tiene contacto con la membrana sino que lo hace la sal, llega a producir muy baos i+indices de energía.

Esperemos conclusiones, de este trascendente desarrollo para la humanidad.

Fuente: http://www.noticias24.com/tecnologia/noticia/25915/esta-es-la-energia-osmotica-considerada-una-salvacion-energetica-para-el-planeta/

Baterías que “beben” agua de mar, ¿propulsión sin límite para los robots submarinos?

Cuanto mayor es el radio de autonomía de un dron (robot aéreo), mayor es la cantidad de distintos tipos de misión que este puede llevar a cabo en los cielos. Ahora, la empresa Open Water Power (OWP), impulsada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, pretende mejorar grandemente el alcance de los vehículos submarinos no tripulados, ayudándoles a desempeñarse mejor en una serie de aplicaciones bajo el mar, gracias al ingenio del equipo de Ian Salmon McKay.

OWP, comprada hace poco por la empresa L3 Technologies, ha desarrollado un sistema de energía novedoso de aluminio-agua, que es más seguro y más duradero que otras alternativas, y que multiplica por diez el alcance de esos robots submarinos, en comparación con lo máximo que ofrecen las baterías tradicionales de iones de litio, utilizadas para las mismas aplicaciones.

El nuevo sistema de abastecimiento de energía podría hallar una amplia gama de usos, incluyendo ayudar a los robots subacuáticos a sumergirse a mayor profundidad, durante periodos más largos de tiempo, en las simas oceánicas para explorar pecios de barcos, para cartografiar el fondo del océano, y para efectuar investigaciones. También podrían ser utilizados para la búsqueda de petróleo a gran distancia en el mar y para varias aplicaciones militares.

La mayoría de robots subacuáticos usan baterías basadas en el litio, las cuales tienen varios problemas. Para empezar, se sabe que pueden incendiarse, así que las baterías para estos vehículos no se pueden enviar por vía aérea. Además, como su densidad de energía es bastante limitada, dependen de barcos, con el coste que ello implica, que los acompañen por la zona donde se muevan, recargándoles las baterías cuando es necesario. Y estas últimas necesitan estar encerradas en recipientes presurizados de metal que también son caros. En resumen, duran bastante poco y son inseguras.

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La batería de Open Water Power, que “bebe” agua marina para poder funcionar. Es más segura y barata, y multiplica por diez el rendimiento de las tradicionales baterías de iones de litio en los vehículos submarinos no tripulados. (Foto: Open Water Power)

En cambio, el sistema de energía de OWP es más seguro, más barato y más duradero. Consiste en aluminio aleado, un cátodo aleado con una combinación de elementos (principalmente níquel), y un electrolito alcalino que se encuentra situado entre los electrodos.

Cuando un robot submarino equipado con este sistema de energía es colocado en el océano, el agua marina se introduce en la batería, y se descompone en el cátodo en forma de aniones de hidróxido y gas hidrógeno. Los aniones de hidróxido interactúan con el ánodo de aluminio, creando hidróxido de aluminio y liberando electrones. Esos electrones regresan al cátodo, donando por el camino energía a un circuito y empezando nuevamente el ciclo. Tanto el hidróxido de aluminio como el gas hidrógeno son expulsados como residuo inocuo.

Los componentes son solo activados cuando se les inunda con agua. Cuando el ánodo de aluminio se corroe, puede ser reemplazado a bajo coste.

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/24820/baterias-que-beben-agua-de-mar-propulsion-sin-limite-para-los-robots-submarinos-/

ESPAÑA: Agua salada como combustible, la revolución para el autoconsumo eléctrico

ESPAÑA: Agua salada como combustible, la revolución para el autoconsumo eléctrico

El Diario – Canarias Ahora / Agua y sal como combustible para generar electricidad. Así funciona la central iónica Volta, cuyo inventor, el grancanario Alberto Santana, espera que esté a la venta a partir de octubre. Se trata de un módulo iónico registrado en la  Oficina de Patentes Europeas y que se comercializará con tres modelos de 184, 368 y 735 MW de vida útil cada uno cuyos precios oscilarán desde 20.000 y 35.000 euros. Con estos generadores eléctricos, muy silenciosos y que ocupan 2,6 metros cuadrados, se podrán tener  7 kW por hora a un precio, incluyendo la amortización, de 5 céntimos de  euro por kW/h, mientras que sin amortización se situará en torno a los 0,02 euros por kW/h.

Según explica el creador, que destaca que ha sido certificado por Bureau Veritas, su generador eléctrico nació en el garaje de su casa, donde en los últimos dos años ha pasado varias madrugadas probando hasta lograr producir electricidad gracias a la cinética del agua pasando por un circuito cerrado compuesto por una serie de filtros y electrodos. En total, a pleno rendimiento, el agua salada puede servir para producir 168 kW por día, lo que asegura que daría para dar energía a una vivienda estándar con un consumo de 5 kW/h y además recargar un vehículo eléctrico, de forma que permitiría tener una electrolinera en la casa.

Tal como se recoge en la página web del producto , el módulo iónico genera electricidad a partir del principio de la electrólisis. Todo este proceso se desarrolla en el interior de las celdas, en una de las cuales se encuentra un ánodo de sacrificio donde se produce el proceso de corrosión y que es llamada celda generadora de electricidad. La particularidad de estas celdas es que permiten corregir la conducta de Tafel, principio por el que se rige la velocidad de las reacciones anódicas o catódicas de la electrólisis en la etapa de transferencia de carga, y que impediría por tanto el aprovechamiento de la energía generada en su interior a través de la corrosión gracias al empleo como medio único, del agua de mar o agua salina en proporciones del 0,4% por litro. De este modo, y de acuerdo a la Ley de Faraday, se logra en la celda generadora de electricidad un proceso de disolución más lento y controlado que al alcanzar una velocidad constante evita las caídas de tensión eléctrica propia de procesos electrolíticos.

ESPAÑA: Agua salada como combustible, la revolución para el autoconsumo eléctrico

Con Información de El Diario – Canarias Ahora

Fuente:  http://entornointeligente.com/articulo/10130927/ESPANA-Agua-salada-como-combustible-la-revolucion-para-el-autoconsumo-electrico

Utilizan sol y agua de mar para prescindir de agroquímicos y agua potable en cultivos del desierto de Australia

Utilizando paneles solares y agua de mar inversores buscan reinventar la agricultura y hacer frente al cambio climático.

Utilizan sol y agua de mar para prescindir de agroquímicos y agua potable en cultivos del desierto de Australia. Foto: Sundrop Granjas
Utilizan sol y agua de mar para prescindir de agroquímicos y agua potable en cultivos del desierto de Australia. Foto: Sundrop Granjas

Como una forma de responder al cambio climático los invernaderos buscan volverse cada vez más tecnológicos para prescindir de combustibles fósiles y de agroquímicos.

Los nuevos invernaderos high-tech permiten sembrar tomates en la selva o en el desierto sin pesticidas, logrando que las frutas maduren a mayor velocidad, supervisados por una computadora y sin necesidad tampoco de malgastar agua potable.

La agencia AFP cita el caso de la granja solar de Sundrop Farms, fundada a finales de 2016 en Australia que hace crecer tomates en el desierto gracias a dos recursos naturales gratuitos: el sol y el agua de mar.

Sundrop Farms pertenece a la compañía holandesa Van der Hoeven, y presentó la iniciativa a principios de febrero en el salón Fruit Logistica de Berlín. El proyecto, creado junto al danés Al Borg, consta de 200.000 metros cuadrados de invernaderos de cristal, rodeados de 22.000 espejos.

Para su funcionamiento los espejos atraen los rayos del sol concentrándolos en lo alto de una torre convertida en una especie de caldera gigante, que eleva el agua marina a 800 grados centígrados, desalándola, lo que permite refrescar e irrigar con ella las plantas.
Peter Spaans, director comercial de Van der Hoeven, dijo a AFP que la empresa “está negociando un proyecto similar en Arabia Saudita”.

En todo el mundo

Spaans detalló que en todas las latitudes se han adquirido invernaderos de alta tecnología para hacer frente al cambio climático y puso los ejemplos de las estepas de Kazajistán, Hiroshima en Japón y en la selva tropical de México.
“Allí, en México, el desafío es deshumidificar”, dijo.

Antoine Lepilleur, presidente de Richel Equipement, primer constructor francés de invernaderos detalló que “en México, en una zona tropical donde la humedad y las enfermedades propias de ese clima obligarían a aplicar un tratamiento químico a diario, los invernaderos han hecho caer la frecuencia de aplicación de tratamiento a una vez al mes”.

Mientras que indicó que “con el cambio climático, cada vez se producen más fenómenos extremos como lluvias en plena temporada seca en zonas donde no llovía nunca, y todo un sistema de producción puede hundirse de golpe”.

“Vale la pena”

El principal obstáculo para que granjas como la de Sundrop se desplieguen por el mundo es el precio: 100 millones de euros.
Para hacer viable este proyecto, los inversores debieron obtener de uno de los clientes un compromiso sobre el precio mayorista de los tomates a tres dólares el kilo durante diez años, reveló una fuente cercana a las negociaciones a AFP.

Aunque el precio es disparatado e impensable para Europa y otros lugares del mundo donde el kilo oscila entre 1 y 1,5 euros hay quienes creen que la inversión vale la pena. Es el caos de Vincent Clément, un joven productor de tomates agroecológicos, que se ha pasado al sistema Van der Hoeven bautizado “eco-invernadero”.

Su interior prácticamente hermético mantiene a raya a los insectos y las plagas, limita el uso de fungicidas por el control estrecho de la temperatura gracias a un ordenados y no requiere tratar las raíces porque las plantas se obtienen de injertos.

“Es una revolución como la que no hemos conocido en 25 años y que no volveremos a conocer en otros 25″ aseguró Clément a la AFP.

Fuente: http://www.lr21.com.uy/tecnologia/1323449-utilizan-sol-y-agua-de-mar-para-prescindir-de-agroquimicos-y-agua-potable-en-cultivos-del-desierto-de-australia

Por qué utilizar la energía marina

Por qué debemos aprovechar la energía marina y cuáles son sus ventajas y desventajas. Ejemplo y tipos: mareomotriz, energía olas y corrientes, maremotérmica

Las alternativas para producir energía más respetable con el medio ambiente están ahí, solo falta aprovecharlas y empezar a plantearse actuaciones viables que gracias a la tecnología, cada vez son más rentables como la electricidad que podemos producir por la energía marina. Estamos hablando de la energía que podemos extraer de los mares recordando que, el 70% del planeta está ocupado por agua, con un 97% proveniente de los mares y océanos. Así que la mayoría de países del mundo disponen de costas para empezar a aprovechar el agua de los mares para obtener energía.

Aunque en el vídeo principalmente se habla de turbinas que aprovechan la corriente de los océanos y mares para producir energía, hay que considerar que existen diferentes tipos de sistemas e instalaciones que se pueden utilizar:

¿Qué tipos de energía marina hay?

Existen tecnologías meridianamente distinguidas, dependiendo del aprovechamiento energético:

  • La mareomotriz.
  • Energía de las corrientes.
  • Energía maremotérmica.
  • Energías de las olas o bien undimotriz.
  • Energía del gradiente salino (osmótica).

Energía mareomotriz

Se centra en el aprovechamiento del descenso y ascenso del agua del mar y de sus corrientes ante la acción gravitatoria de la Luna y el Sol para generar electricidad de una forma limpia, si bien solo en aquellos puntos de la costa en los que la mar alta y la baja difieren más de 5 metros de altura es rentable instalar una central mareomotriz.

Un proyecto de una central mareomotriz está basado en el almacenaje de agua en un embalse que se forma al edificar un dique con unas compuertas que dejan la entrada de agua o bien caudal a turbinar, en una bahía, cala, río o bien estuario para la generación eléctrica.

Vía La Rance (Francia)

La energía mareomotriz tienen la ventaja de funcionar de forma bi-direccional, es decir, se puede producir electricidad tanto con la entrada de agua en ciclo de ingreso de agua – flujo, como en ciclo de egreso – reflujo.

Energía de las corrientes

Consiste en el aprovechamiento de la energía cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se fundamenta en convertidores de energía cinética afines a los aerogeneradores empleando instalaciones submarinas.

Maremotérmica

Se basa en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. Para esclarecer conceptos podemos ver el siguiente esquema de cómo funciona una central maremotérmica:

central-maremotermica
Vía Taringa

El aprovechamiento de este género de energía requiere que el gradiente térmico sea de cuando menos 20º. Las plantas maremotérmicas convierten la energía térmica en energía eléctrica usando el ciclo termodinámico llamado “ciclo de Rankine” cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.

Energía de las olas o bien undimotriz 

Es el aprovechamiento energético producido por el movimiento de las olas. El oleaje es una consecuencia del rozamiento del aire sobre la superficie del mar, con lo que resulta muy irregular. Ello ha llevado a la construcción de múltiples géneros de máquinas para hacer posible su aprovechamiento. En la siguiente infografía de “Energía de las olas” podemos ver el proceso de obtención de electricidad.

Vía: agenciaandaluzadelaenergia.es

Podemos ver más información desde  infografías de renovables y sus características por si existe interés en ampliar información.

Potencia Osmótica

La Potencia Osmótica o bien energía azul, es la energía conseguida por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar y el agua de los ríos a través de los procesos de osmosis.

¿Cuáles son las ventajas energía marina?

  • Es un recurso renovable y dentro de un estándar, es constante en producción de energía.
  • Aparte de ser una fuente de energía renovable, no es contaminante con referencia a que no contribuya a las emisiones de gases de efecto invernadero.
  • Es silenciosa y por sus características no se ubica en zonas pobladas.
  • Según el tipo de instalaciones, hay que tener en cuenta que el agua es mil veces más espesa que el aire, es posible producir electricidad a baja velocidad. Aun con velocidades de 1 m/s puede conseguirse energía.

¿Cuáles son las desventajas energía marina?

  • La mayoría de países no tiene una legislación adecuada y pertinente que proponga una regulación específica para las centrales energética marinas.
  • Es una fuente de energía relativamente nuevo y los estudios de sus impactos acumulativos sobre los ecosistemas que se ubican no han sido estudiados profundamente.
  • Hay que tener en cuenta que la construcción de las centrales no difieren tanto en coste como de otras de carácter renovable utilizadas en superficie, pero el mantenimiento de estas por las circunstancias de ubicación, es más caro.
  • Necesitan una localización específica. Según el tipo de instalaciones requieren ser construidas cerca de tierra firme que es donde se dan las diferencias más marcadas entre mareas, y esto acarrea un impacto visual, ocupación de zonas costeras…etc.
  • Depende de la amplitud de las mareas.

Recordamos el artículo de la energía eólica marina en Europa se duplica en un año para que empecemos a tener conciencia que ya otros países empiezan una carrera muy prometedora en aguas mucho más inestables que las de España.

Fuente: http://ovacen.com/energia-marina/

 

Baterías de agua de mar

Por Mauricio R. Santiesteban                                                             Instituto Tecnológico Superior de Xalapa

La omnipresencia de las baterías de iones de litio en smartphones y otros dispositivos recargables, hace que sea difícil pensar en reemplazarlas. Sin embargo, el aumento del precio del litio hace que cada vez sean más los equipos de investigación que trabajan en buscar una alternativa a esta tecnología.
El último avance en esta línea de trabajo ha sido publicado en la revista CS AppliedMaterials& Interfaces y se basa en el uso de uno de los recursos más abundantes y baratos del plantea: el agua de mar.
Son muchos los científicos que trabajan para conseguir baterías de sodio-ion eficientes en todo el planeta y esta nueva investigación con baterías de agua de mar confirma de nuevo que pueden existir alternativas al litio.
Hoy este metal se extrae de minas situadas, fundamentalmente, en Chile, Bolivia y Afganistán y en un futuro no muy lejano puede resultar escaso para dotar de energía al creciente número de dispositivos que formarán parte de nuestra vida cotidiana.
En su trabajo publicado en CS AppliedMaterials& Interfaces los investigadores Soo Min Hwang, Youngsik Kim y sus colegas han abordado retos, usando agua de mar como catolito, un electrolito y un cátodo combinados.
En las baterías, el electrolito es el componente que permite que una carga eléctrica fluya entre el cátodo (polo negativo) y el ánodo (polo positivo). Un flujo constante de agua de mar dentro y fuera de la batería proporciona los iones de sodio y el agua responsables de producir una carga. Las reacciones resultaban lentas; sin embargo, por lo que los investigadores se afanaron en encontrar una manera de acelerarlas.
Para su nueva batería, el equipo preparó un catalizador usando nanopartículas porosas de óxido de manganeso cobalto. Los poros crean una gran superficie para estimular las reacciones electroquímicas necesarias para producir una carga. Un electrodo de carbono sirvió como ánodo.
La batería resultante funcionó eficazmente durante 100 ciclos con una tensión de descarga media de aproximadamente 2,7 voltios. Esto es aún poco si se compara con los resultados alcanzados con baterías de litio, que pueden llegar a 3.6 a 4.0 voltios, pero esta investigación es un importante avance para cerrar esa brecha, según los investigadores.

Parado el proyecto de Google que transformaría agua del mar en combustible

En la dirección blog.x.company se encuentra el blog de los proyectos “paralelos” de Google, proyectos de Google X, organización de Alphabet Inc. dedicada a hacer grandes avances tecnológicos, ideas que parecen salidas de libros de ciencia ficción.

El trabajo en el laboratorio es supervisado por Sergey Brin, uno de los cofundadores de Google, y en dicho blog es posible conocer los detalles de algunas de las misiones en las que están concentrados, siendo una de ellas la de transformar agua del mar en combustible barato.

Ajustando el sistema que extrae CO2 del agua del mar

Ajustando el sistema que extrae CO2 del agua del mar

Kathy Cooper, una de las líderes del proyecto, llamado Foxhorn, comenta en el artículo que, aunque consiguieron avanzar bastante en el aspecto técnico de la solución, las metas impuestas eran demasiado agresivas: conseguir obtener combustible barato, en menos de cinco años, para que pueda competir con los tradicionales ya usados en el mercado. Realizaron una infinidad de pruebas, consiguieron extraer CO2 del agua marina con éxito, consiguieron generar hidrógeno renovable… pero los costes no consiguieron mantenerse dentro de las metas establecidas: el resultado estaba siendo más caro que la gasolina actual.

En el texto vemos las tres lecciones aprendidas durante el proyecto: comenzar siempre por lo más difícil, para no creer que se está avanzando dentro del calendario cuando solo se están realizando trabajos sencillos; hacer una matemática realista y exacta, para no tener sorpresas de ningún tipo al final; encontrar el equilibrio entre idealismo y pragmatismo. Allí indican que las metas técnicas será publicadas con detalle por si alguien quiere continuar en el punto donde Google X tiró la toalla, y son optimistas con la solución a largo plazo (quizá en 10 años), pero no en 5 años, como pretendían originalmente.

Fuente: http://wwwhatsnew.com/2016/12/12/parado-el-proyecto-de-google-que-transformaria-agua-del-mar-en-combustible/