Aprovechar la energía oculta en la mezcla de agua dulce de los ríos y el agua salada del mar.

Pensando en energías limpias

Una idea: convertir el río Magdalena en una pila

Ingenieros de la U. del Norte y la U. Nacional de Medellín calculan que el país podría obtener hasta un 10 % de su electricidad si aprende a aprovechar la energía oculta en la mezcla de agua dulce de los ríos y el agua salada del mar.

El 25 de agosto de este año, en un laboratorio de la U. Nacional de Medellín, se encendió un pequeño bombillo led. Fue uno de los momentos más felices en la vida del ingeniero Óscar Álvarez. Llevaba cuatro años tratando de entender y demostrar que Colombia podría explotar una fuente poco usual de energía limpia: la mezcla de agua dulce y agua salada en la desembocadura de sus ríos.

Los ingenieros que trabajaban con él tenían preparada esa sorpresa. Era el día en que se graduaba del doctorado en ciencias del mar. Habían pasado varios días trasnochando para completar el pequeño generador, capaz de aprovechar lo que ellos llaman con familiaridad “el gradiente de salinidad”.

Álvarez sabe que cada vez que usa esas palabras tiene que ponerse un poco más didáctico: “Todo lo que en la naturaleza represente una diferencia física o química implica un potencial. Cuando se mezcla agua dulce y agua salada se libera energía. No la podemos ver pero ahí está”. Una analogía siempre le ayuda: un metro cúbico de agua dulce mezclada con agua de mar puede producir la misma energía que produce un metro cúbico de agua que cae desde una altura de 200 metros.

En 1974 Richard Norman de la U. de Connecticut, en un artículo de la revista Science, había sugerido explorar esa fuente de energía. Pero la obsesión por los combustibles fósiles, baratos, fáciles de extraer, que no requieren mucha creatividad ni conocimiento, terminaron opacando esa y muchas otras ideas para explotar energías limpias. La amenaza del cambio climático, provocado por emisiones de gases asociados al petróleo y carbón, nos está obligando a desempolvar las viejas ideas.

En el caso de las energías marinas, paradójicamente, Colombia con sus dos océanos no parece tener mucho potencial. Al menos no en las más comunes que son oleaje, mareas y corrientes oceánicas profundas. El oleaje, por ejemplo, depende del viento y en el Caribe ventea con intensidad tan sólo cuatro meses al año. Sólo durante esa estrecha ventana de tiempo sería factible aprovechar la energía del oleaje.

En cuanto a las mareas, tampoco parece una buena apuesta según los cálculos de Álvarez, quien hoy forma parte del grupo de investigación en Geociencias de la Universidad del Norte, en Barranquilla. Para extraer energía del cambio de marea se necesita una diferencia de al menos cuatro metros en el nivel del mar. En el Pacífico colombiano, la diferencia de mareas apenas llega a 3,5 metros.

Algo similar ocurre con las corrientes profundas. En Colombia, las corrientes lo suficientemente fuertes para producir energía están a más de 500 kilómetros de la costa. Una distancia que las hace inviables económicamente por ahora. En el Caribe colombiano no son tan fuertes como entre Cuba y la Florida donde la corriente profunda alcanza los 26 millones de metros cúbicos por segundo. Una corriente 100 veces más fuerte que la del río Amazonas.

Álvarez y sus colegas, del grupo Oceánicos de la U. Nacional y el grupo de Investigación en Química, decidieron explorar una cuarta opción: los gradientes de salinidad. Este año publicaron, en la revista Renewable and Sustainable Energy Reviews, un mapa sobre el potencial energético oculto en la desembocadura de todos los ríos alrededor del mundo. El ejercicio los llevó a identificar 921 ríos con potencial, pero se concentraron en los 448 con mayores posibilidades. Sorpresivamente, el río Magdalena ocupó el sexto lugar en sus cuentas con un potencial de 600 megavatios. Es la misma cantidad de energía que genera Termoflores, la empresa de combustibles fósiles que abastece a toda Barranquilla en época de sequía.

“Es una de las energías renovables más confiables”, comenta Álvarez, pues las plantas funcionarían el 84 % del tiempo mientras las eólicas lo hacen únicamente el 45 % y las solares cerca del 20 %.

Pero si la desembocadura del río Magdalena se puede convertir en una gigantesca batería capaz de aportar un 10 % de la electricidad que hoy consume el país, la pregunta es cómo lograrlo. Y ahí la buena idea se convierte en un reto tecnológico y de ingeniería.

Lo que Álvarez y el grupo de la Universidad Nacional de Medellín lograron en el laboratorio fue un pequeño modelo de lo que podría alcanzarse a gran escala. “Es una tecnología tan fascinante como difícil de lograr a escala industrial”, advierte. Pero no imposible.

En Noruega ya existe una planta que simula el mismo proceso que ocurre en una pequeña célula. Esta tecnología se conoce como “ósmosis por presión retardada”. Al poner en contacto los dos fluidos (agua de río y agua de mar) mediante una membrana específica que permite pasar el agua, pero no las sales, se genera una diferencia de presión que puede aprovecharse en una turbina.

Ese es un camino difícil. La alternativa, la que Álvarez sueña ver construida algún día cerca de Bocas de Ceniza en Barranquilla, es una planta de electrodiálisis inversa. Suena complicado pero en el concepto básico es como tener una gigantesca batería de agua. En estos casos los que cruzan de un lado para otro a través de membranas son los iones y no el agua. En Holanda ya existe una planta experimental que genera 50 kw, poco más de la energía necesaria para prender unas 30 cafeteras o 1.000 bombillos. Se inauguró en 2014 y se invirtieron seis millones de euros. La idea de los holandeses es perfeccionar la tecnología.

“No queremos dejarles el desarrollo a los países desarrollados”, dice con entusiasmo Álvarez, “somos capaces”. Ahora están empezando a estudiar las membranas de intercambio iónico que son el componente tecnológico más crucial.

Después de ver alumbrar un bombillito led en el laboratorio ahora quieren construir un prototipo más grande a orillas del río Magdalena y generar unos 150 vatios. Ojalá lo logren.

Fuente: http://www.elespectador.com/noticias/ciencia/una-idea-convertir-el-rio-magdalena-una-pila-articulo-665805

Científicos descubren cómo convertir el agua en combustible imitando a la naturaleza

Científicos han diseñado un nuevo material que podría ayudar a abastecer al mundo de energía limpia al convertir el agua en combustible utilizando únicamente el poder del Sol. Según afirman los expertos, la investigación está inspirada en los procesos que se observan en la naturaleza.

Investigadores de la Universidad de Reading, Reino Unido, afirman haber descubierto un nuevo catalizador que es capaz de separar las moléculas de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno copiando la forma en la que las plantas absorben la energía del Sol. Además de producir hidrógeno para convertirlo en combustible, el nuevo material podría ser útil para transformar el dióxido de carbono del aire en un combustible como el metanol, informa Europa Press.

Para convertir el agua en hidrógeno y oxígeno se necesita de un proceso que conlleva un alto consumo de energía. Sin embargo, para lograr un proceso más eficiente, es necesario un buen material que absorba la luz solar y la utilice para activar los electrones a niveles de energía más altos. Estos electrones agitados son capaces de producir las reacciones necesarias para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno.

El equipo de Reading realizó simulaciones para evaluar la idoneidad de diferentes elementos como posibles catalizadores para la producción de combustible. En una nueva investigación publicada en la revista científica ‘Journal of Materials Chemistry A’, informaron que un nuevo nanomaterial o armazón organometálico combina átomos metálicos y moléculas orgánicas y posee la estructura electrónica ideal para catalizar mejor estas reacciones.

“Nuestra investigación está inspirada en la naturaleza”, indica el experto de la universidad, Ricardo Grau Crespola, quien a su vez explica que en las plantas, la porfirina contiene, entre otros elementos, clorofila, un pigmento de color verde encargado de realizar la fotosíntesis absorbiendo energía solar para convertirla en energía química. “El desafío ahora es incorporar estos catalizadores naturales en materiales capaces de hacer el trabajo químico específico que necesitamos. Si podemos hacer esto, podría convertirse con alta eficiencia la energía solar en energía química”.

Todo sobre este tema

 

Fuente: https://actualidad.rt.com/ciencias/189291-cientificos-habrian-descubierto-convertir-agua-combustible

Científicos prueban el motor ‘imposible’ que podría viajar tan rápido como en ‘Star Trek’

Un equipo de científicos alemanes ha probado exitosamente en laboratorio un nuevo y revolucionario propulsor denominado EM Drive, lo que podría abrir la puerta a la creación de un motor ‘warp’ como el de la saga ‘Star Trek’, capaz de viajar más rápido que la luz. Numerosos científicos tildan de imposible este motor, ya que, según ellos, contradice las leyes actuales de la física.

Los resultados, que fueron presentados en el Foro de Propulsión y Energía que tuvo lugar el pasado lunes en el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica de Orlando (EE.UU.) atizan la polémica científica que rodea a este motor, informa el portal sciencealert.com.

El EM Drive utiliza las cavidades de las microondas electromagnéticas para convertir directamente la energía eléctrica en empuje, sin necesidad de expulsar ningún elemento propulsor. Esta es la razón por la que muchos creen que este propulsor podría ser el punto de partida para los motores ‘warp’, capaces de doblar el espacio-tiempo para viajar más rápido que la luz, como en la película ‘Star Trek’.

“Nuestras mediciones revelan propulsiones, tal y como se esperaba por las afirmaciones anteriores, después de estudiar cuidadosamente las interferencias térmicas y electromagnéticas. De confirmarse, esto podría revolucionar los viajes espaciales”, sostiene el informe científico, titulado ‘Mediciones directas de la propulsión del EM Drive y evaluación de posibles efectos secundarios’, el cual indica que el origen de la misma aún es “desconocido”.

“Es la primera vez que ha participado alguien con un laboratorio bien equipado y una gran experiencia en el seguimiento del error experimental en lugar de ingenieros que pueden, inconscientemente, estar influenciados por el deseo de ver que sí funciona”, señala el portal Wired.

Este revolucionario motor fue creado por el ingeniero británico Roger Shawyer en 2006 y la razón por la que la comunidad científica se muestra tan escéptica es que contradice las leyes actuales de la física, en concreto la ley de conservación del momento. Además, el trabajo de Shawyer ha sido desestimado por no haber elaborado publicaciones científicas revisadas.

La NASA ya probó con éxito el verano pasado el propulsor espacial EM Drive, mientras que en mayo de este año NASA Eagleworks llevó a cabo con éxito un experimento en vacío completo. Según sus estimaciones, una nave WarpStar-1 (equipada con dicho motor) podría llegar a la Luna en solo cuatro horas y un vuelo a Marte tardaría 70 días en vez de los siete meses que se necesitan ahora.

Fuente: http://actualidad.rt.com/ciencias/181396-cientificos-motor-imposible-viajar-trek

CHINA PONE EN SERVICIO EL PRIMER TRANVIA DEL MUNDO IMPULSADO POR HIDROGENO

Especialistas chinos han desarrollado el primer tranvía del mundo impulsado por hidrógeno, al desarrollar y emplear la tecnología necesaria para emplear esta fuente de energía limpia, ampliamente ya utilizada en automóviles y otros medios de transporte.

Según Liang Jianying, ingeniero jefe de la compañía Sifang, subsidiaria de la corporación China South Rail, se trata de la primera vez que se ha desarrollado un tranvía alimentado con hidrógeno. El vehículo fue construido en la localidad de Qingdao, a unos 650 kilómetros al sureste de la capital, Pekín.

“Sifang tardó dos años en resolver problemas tecnológicos clave, con la ayuda de las instituciones de investigación”, dijo Liang, citado por la agencia de noticias Xinhua.

El nuevo tranvía tiene energía suficiente para funcionar durante unos 100 kilómetros, a una velocidad máxima de unos 70 kilómetros por hora. Su mayor ventaja es que sólo tarda unos tres minutos en repostar.

“La distancia promedio de líneas de tranvía en China es de unos 15 kilómetros, lo que significa que un reabastecimiento de nuestro tranvía es suficiente para tres viajes de ida y vuelta“, señaló Liang, añadiendo que los costes totales de funcionamiento de este medio de transporte se reducirán considerablemente.

El tranvía cuenta con más de 60 asientos y puede transportar como mínimo a unos 380 pasajeros. Liang aseguró que el vehículo no producirá óxidos de nitrógeno, ya que la temperatura de la reacción dentro de la célula de combustible se mantiene por debajo de los 100ºC. El agua será la única emisión del tranvía.

Adicionalmente, ya existen en la actualidad sistemas para la producción de hidrógeno por electrolisis a partir de agua para hibridar vehículos y calderas, el paso intermedio hacia la energía libre que llegará muy pronto, ver esta empresa española: (www.hidrocarecologico.com)

Más información: Actualidad Rusia TodayPEPSI CO YA AHORRA 3,3 MILLONES HIBRIDANDO SUS CAMIONES CON HIDROGENO

Un joven paraguayo desarrolla una motocicleta que funciona con agua y regala el invento

Un mecánico de Villarrica dice que concibió una forma de lograr que una motocicleta funcione con agua en vez de nafta, y hace públicas las instrucciones.

José Vaesken, de 26 años y oriundo de Villarrica, departamento de Guairá, Paraguay concibió un dispositivo que permite a las motocicletas moverse utilizando como combustible agua en lugar de nafta.

Vaesken estuvo el pasado jueves en el rectorado de la Universidad Nacional de Asunción (UNA), en San Lorenzo, donde presentó a la Dirección General de Investigación Científica y Tecnológica los planos e instrucciones para la construcción de una “celda generadora de hidrógeno y oxígeno para motocicletas”.

José Vaesken con su motocicleta.

Los documentos que entregó a la UNA son una ilustración gráfica del generador, y las fotocopias en las que este soldador industrial y mecánico anotó a mano las instrucciones para la fabricación del mismo y el procedimiento para unirlo al motor de la motocicleta.

La entrega de estos documentos a la UNA fue una donación. En entrevista con ABC Color, Vaesken insistió en que no desea ninguna retribución económica por su invento y que lo único que aceptaría a cambio, comentó, es que la universidad le permita estudiar ciencias químicas.

Su objetivo es ayudar a la gente permitiendo que la universidad trabaje en perfeccionar su generador y que las especificaciones de los mismos se hagan públicos para que cualquiera pueda replicarlo.

Hidrógeno y oxígeno

La base del funcionamiento del generador creado por Vaesken es la electrólisis, el proceso por el cual una corriente eléctrica separa el hidrógeno y el oxígeno que componen el agua. El hidrógeno actúa como agente comburente, y el oxígeno hace de carburante, produciendo juntos la combustión que posibilita el movimiento del vehículo.

El dispositivo es instalado y se requieren algunas modificaciones menores al vehículo, como aumentar el voltaje del volante magnético de la moto y modificar el tiempo de chispa del motor, demasiado lento para la reacción con el hidrógeno.

Inclusive representa una ventaja en el aspecto de las emisiones, dado que lo que emite un motor que funciona por este procedimiento es simple vapor de agua, en vez de monóxido de carbono.

Según estimó Vaesken, la modificación de una motocicleta para que funcione con agua no debería costar más de 600.000 guaraníes(unos 1100 pesos argentinos).

Según explicó José Vallinotti, el abogado que apoya a Vaesken como mecenas, esta es una idea que ya surgió en varias partes del mundo, pero que por alguna razón nunca pudo ser patentada, ya que en cada intento surgía algún reclamo que terminaba por congelar el trámite.

Según comentaron Vaesken y Vallinotti, la idea es seguir perfeccionando el dispositivo de forma paralela a lo que vaya a hacer la UNA, y más adelante ir viendo cómo adaptar el concepto a los automóviles.

Según comentó finalmente, el propio Vaesken puso a prueba el rendimiento de su motocicleta funcionando a agua con un viaje desde Villarrica hasta San Juan Bautista (Misiones) –un recorrido de cerca de 250 kilómetros– y desde San Juan hasta Asunción –200 kilómetros– con nada menos que unos 8 litros de agua.

Fuente: http://www.diarionorte.com/article/120440/joven-paraguayo-desarrolla-motocicleta-que-funciona-con-agua-y-regala-el-invento

Helio 3, energia para la Tierra en la Luna: ¿La Luna en venta?

La BBC trae un suculento e interesante documental sobre las pretensiones de algunas personas por vender la luna y las implicaciones que tienen en el futuro. (segundo vídeo)

Los investigadores y los entusiastas del espacio miran hacia el helio 3 como la fuente de combustible perfecta: es extremadamente potente, no es contaminante y virtualmente sin subproductos radiactivos. Anuncian que será el combustible del siglo 21.

La sociedad está haciendo esfuerzos por mantenerse al día en las demandas de energía, las cuales se espera que aumenten multiplicadas por ocho para el año 2050 cuando la población mundial alcance la cifra de 12 mil millones de habitantes. La respuesta puede ser la Luna.

“La energía de la fusión del Helio 3 puede ser la clave de la exploración espacial futura y de colonizaciones”, dijo Gerald Kulcinski, Director del Fusion Technology Institute (FTI) de la Universidad de Wisconsin en Madison.

Los científicos estiman que existen un millón de toneladas de helio 3 en la luna, energía suficiente para miles de años. El equivalente de una carga simple del trasbordador espacial, que es de aproximadamente 25 toneladas, podría proveer toda la energía que los Estados Unidos requieren durante un año, según el astronauta del Apolo 17 e investigador del FTI (Fusion Technology Institute), Harrison Schmitt.

¿Los chinos los primeros en ir?

Fuente: http://nostromoatierra.wordpress.com/2015/01/28/helio-3-la-luna-en-venta/