Carreteras con energía cinética

El ingeniero británico Peter Hughes propone un invento con buenas vibraciones. La “Electro Kinetic Road Ramp” es una rampa rectangular de varios metros de largo y ancho, con una serie de paneles que sobresalen del suelo un centímetro y medio. Al pasar el tráfico, los paneles suben y bajan. El movimiento se transmite a un motor que produce la energía mecánica. La rampa se puede colocar tanto en bandas de deceleración como en el suelo liso, sin que se note su presencia.

Cada aparato genera unos 30 kilovatios (kW) de electricidad cada hora en condiciones normales de tráfico, aunque varía según el número de rampas, su tamaño, la cantidad de vehículos, su peso y frecuencia de paso. Según su creador, cuatro de estas rampas serían suficientes para suministrar energía a las farolas, los semáforos y demás señales de tráfico luminosas en una calle de un kilómetro y medio de largo. Otras propuestas incluyen el mantenimiento de sistemas de calefacción para combatir el hielo en invierno, la ventilación en los túneles o para zonas aisladas donde no llega la red eléctrica. El sistema funciona cuando el vehículo pasa a una velocidad de entre 5 y 90 km/h, es silencioso y no daña a los vehículos ni a ciclistas o motoristas.

El precio de una de estas rampas oscila entre 24.000 y 66.000 euros, en función del tamaño y la capacidad de generar energía, que se amortiza en un periodo de tres a cuatro años. Hughes ha creado una empresa,Highway Energy Systems, para comercializar el invento en su país.

Varios condados británicos, como el de Ealing, al oeste de Londres, un área portuaria y una cadena de supermercados en la localidad de Gloucester, realizan varias pruebas del sistema desde 2009. Las rampas ubicadas en el parking del centro comercial proporcionan la electricidad a las cajas registradoras. En el caso de la zona portuaria, la generación de energía puede ser mayor, ya que los camiones producen 40 veces más energía que un coche. Dos empresarios navarros han creado una compañía, Eco Raec, para comercializar y distribuir este dispositivo en España y en Portugal.

La empresa de Hughes tiene competidores. La estadounidense New Energy Technologies ha dado a conocer un proyecto piloto, denominado “MotionPower Energy Harvesters”, que se basa en un sistema de rampas atrapa-energía. Según sus responsables, es capaz de crear 2 kW de electricidad a partir de un coche que pase por el sistema a una velocidad de unos 8 km/h. Sus responsables lo prueban en un establecimiento de comida rápida de Nueva Jersey. Además de la rampa, experimentan con varios dispositivos para almacenar la energía.

Un equipo de la Universidad de Michigan (EE.UU.) desarrolla varios prototipos, denominados “Parametric Frequency Increased Generators” (PFIG), que almacenan la energía cinética creada por el tráfico, el movimiento humano en las calles o incluso la actividad de las máquinas en las fábricas. Los aparatos tienen varios tamaños y son capaces de generar energía para pequeños dispositivos como relojes, marcapasos o sensores inalámbricos.

En Israel, ingenieros del centro tecnológicoInnowattech han creado un nuevo tipo de material para carreteras, basado en unos cristales piezoeléctricos, para aprovechar la energía cinética del paso de los vehículos. El material puede extenderse por todo tipo de superficies de tránsito con un grosor muy fino. Sus responsables calculan que puede generar unos 400 kW por kilómetro.

Energía solar y eólica en carreteras

Sustituir el asfalto de las carreteras por paneles solares especiales. Es la propuesta de un ingeniero estadounidense, Scott Brusaw, que se basa en una estimación del ingeniero químico de la Universidad norteamericana de Caltech, Nate Lewis. Según este experto en energía solar, EE.UU. podría conseguir la energía que necesita si cubriera el 1,7% de su superficie con conversores solares que lograran una eficiencia del 10%. Dado que la red nacional de autopistas interestatales alcanza una superficie similar, Brusaw considera que sus “carreteras solares” podrían lograr este objetivo.

Para tratar de hacer realidad su idea, ha fundado en Idaho una empresa, Solar Roadways. La carretera solar se basaría en tres capas superpuestas: paneles solares, una red distribuida eléctrica para suministrar energía a las viviendas y una red de cables de fibra óptica para televisión e Internet de alta velocidad. Según sus cálculos, el coste de producción de los paneles solares implicaría una inversión de unos 3.550 millones de euros. El Departamento de Transportes de EE.UU. ha firmado con él con un contrato de 100.000 dólares para poner en marcha un prototipo de panel solar.

La idea de aprovechar el sol en las carreteras tiene más seguidores. En Reino Unido, Francia u Holanda, se prueban diversos sistemas que se basan en diferentes instalaciones solares o de suelo radiante para producir energía.

Otras propuestas se basan en la tecnología eólica. Uno de los finalistas del premio Next Generation de 2006, Mark Oberholzer, presentó un proyecto para integrar aerogeneradores de eje vertical en las barreras que dividen el tráfico en la autopista estadounidense de Nueva Jersey. Además del viento natural que pudiera soplar en la zona, se aprovecharía el generado por el movimiento de los automóviles. Los estadounidenses TAK Studio sugieren una idea similar, si bien serían unos postes de luz con aerogeneradores verticales, de manera que sus bombillas se encenderían con la energía generada. Mientras, el proyecto Green Roadway (Autopista Verde) propone la ubicación de pequeñas turbinas eólicas a lo largo de la carretera.

Un estudiante de arquitectura de la Universidad de Arizona ha propuesto para la autopista norteamericana de Phoenix la instalación de estructuras similares a los paneles informativos situados encima de la carretera, sólo que en este caso se sustituirían por dos turbinas eólicas de eje vertical. Su responsable calcula que cada turbina podría generar 9.600 kW por hora al año.

Desafíos de estos sistemas

Este tipo de propuestas están en fase de diseño o, como máximo, en fase experimental. Por ello, necesitan un mayor desarrollo para su generalización. Además, cabe recordar las dificultades técnicas y financieras de instalarlos en infraestructuras como las carreteras.

Otros expertos critican que se promocionen estos dispositivos. David MacKay, profesor de la Universidad de Cambridge, explica que su capacidad de generar energía es muy pequeña y se debería dar prioridad a otro tipo de tecnologías. Además, considera que pueden dar una falsa imagen y hacer creer que el transporte privado sería más ecológico al utilizar estos sistemas.

vía Carreteras que generan energía | EROSKI CONSUMER.

El borrador prevé una regulación aparte y la eliminación de los pesados e insólitos trámites administrativos actuales. A modo de ejemplo, instalar un miniaerogenerador de 1,75 kilovatios en el tejado de casa conlleva hoy casi los mismos trámites que una planta eólica, con el consiguiente encarecimiento del coste de la instalación, ya que hay que realizar un estudio de impacto –no visual sino ambiental– así se ponga en el jardín o en la azotea de una ciudad como Barcelona o Madrid. La simplificación del trámite permitirá abaratar costes, el interesado no tendrá que esperar un año, como ahora, y polígonos industriales, comunidades de vecinos y simples ciudadanos tal vez se animen a instalar estas miniturbinas en sus tejados.

Corsés y ventajas

Francisco Javier Forte, presidente de la sección minieólica de la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA), cree, sin embargo, que para el pleno desarrollo de este tipo de energía en un marco similar al de otros países europeos también es necesario romper el corsé de algunas reglamentaciones autonómicas y municipales.

«En Castilla-La Mancha, la instalación de más de un generador se considera parque eólico», recuerda Forte, al tiempo que enumera más ventajas de la instalación de molinillos: no requieren casi obra, soportan velocidades de viento de hasta 200 kilómetros por hora y, con un solo minigenerador de 1,75 kilovatios, son capaces de producir hasta el 60% del consumo eléctrico medio de una vivienda durante sus más de 15 años de vida útil. «Cada vez se fabrican más estéticos, para reducir el impacto visual, y más silenciosos», defiende Forte al hablar de los impactos visual y acústico. Pone como ejemplo la instalación en la sede central del Gobierno de Navarra.

Conexión a la red

Junto a la dotación de electricidad en zonas aisladas, empresas y viviendas, la APPA confía en que la nueva regulación permitirá promover en un futuro la conexión de las instalaciones minieólicas a la red eléctrica. Entre otras ventajas, mejoraría el transporte y la distribución, con el consiguiente ahorro. Actualmente, un 15% de la electricidad producida en España se pierde a través de los cables de las líneas de distribución.

Pero la conexión exigiría una regulación retributiva que permita amortizar la inversión realizada por la compra de los microgeneradores. El coste de un pequeño molino de 1,7 kilovatios de potencia es de unos 6.000 euros. «No es lo mismo una instalación en Tarifa que en Guadalajara, pero como media y para una amortización en 10 años sería necesaria una prima de 28 céntimos por kilovatio producido», calcula Forte.

vía La energía minieólica logra vía libre para implantarse en España – Sociedad – El Periódico.

Casas prefabricadas ecológicas de diseño

Algunos diseñadores quieren demostrar que las casas prefabricadas no sólo pueden ser originales y confortables, sino también ecológicas:

Blu Homes: este fabricante de casas prefabricadas híbridas, entre las modulares y las panelizadas, ha lanzado una vivienda ecológica denominada Evolution, disponible en varios modelos, según el número de habitaciones. Se fabrica con materiales ecológicos y cuenta con diversos sistemas para aprovechar el agua de lluvia y ahorrar hasta la mitad de energía que una convencional, con energía solar pasiva.

Casas naturales: las casas de barro o de paja vuelven del pasado como un sistema sencillo de prefabricación de viviendas. Algunos incluso apelan a sistemas más étnicos, como los yurts de los nómadas de las estepas de Asia central o Live Edge, que se basa en el sistema tradicional japonés de construcción. En otros casos, utilizan los materiales naturales con un enfoque moderno. La empresa británica ModCell construye casas prefabricadas con fardos de paja, madera con certificación ecológica o materiales reciclados con el estándar de las casas pasivas.

ConstrECO2: su innovador sistema modular permite construir casas de varias plantas en menos de ocho días, según sus responsables, gracias a su sistema modular, basado en madera ecológica.

FKDA Architects: este estudio británico ha diseñado “Shed”, unas casas prefabricadas de energía cero construidas con madera ecológica, aislamiento con fibra de celulosa a partir de papel de periódico reciclado, luces LED, energía solar o suelo radiante.

LivingHomes: en su catálogo de diseño arquitectónico, ha desarrollado un tipo de vivienda prefabricada de madera reciclada, al igual que el resto de sus materiales. Utiliza energía solar y aprovecha las aguas grises.

Office of Mobile Design (OMD): los modelos son muy diversos, desde escuelas rurales a casas de playa. Uno de ellos, el Prefab Showhouse, está pensado para poder vivir en zonas desérticas. Dispone de climatización con energía solar y materiales ecológicos como el bambú o la palma de coco.

Phoenix Commotion: estas viviendas se fabrican con materiales reutilizados, tanto la madera como los metales.

Portland Alternative Dwellings (PAD): sus responsables venden pequeños módulos que se pueden utilizar como estudios u oficinas móviles. Estas casas dinámicas tienen suelos radiantes, materiales ecológicos o luces LED.

Site-Specific: este diseñador tailandés se ha basado en las construcciones de viviendas con contenedores de barco, pero con un estilo más práctico y acogedor. Utiliza además materiales reciclados.

Team California: ganadores del concurso internacional Solar Decathlon gracias a su sistema de vivienda prefabricada Refract House. En ella, se auna el diseño sostenible, los materiales ecológicos y reciclados, y el uso de la energía solar.

Wall AG: esta compañía suiza ha desarrollado un innovador sistema para construir casas prefabricadas a partir de un tipo de papel reciclado especial. Sus responsables aseguran que se obtienen viviendas resistentes, bien aisladas, flexibles para su ubicación en cualquier lugar y a un precio económico.

Ventajas e inconvenientes de las ecocasas prefabricadas

Los impulsores de las casas prefabricadas aseguran que, por su propio sistema, son más respetuosas con el medio ambiente que las viviendas convencionales. En teoría, pueden evitar ciertos materiales de construcción, como el mortero, y reducen los residuos y los materiales tóxicos tanto en su creación como en su instalación sobre el terreno, al venir los componentes de fábrica. En el caso de las ecocasas prefabricadas, a estas ventajas se suma la utilización de materiales ecológicos, reciclados o tecnologías de ahorro energético.

Sin embargo, desde la Fundación Terra destacan varias razones para pensar que estas viviendas prefabricadas no son tan verdes como señalan sus defensores. En ocasiones, se asegura que utilizan materiales ecológicos cuando en realidad son sólo inertes o no tóxicos, para su fabricación utilizan grandes cantidades de energía, requieren un desplazamiento que implica una contaminación derivada del transporte, los residuos también se generan, aunque sea en la fábrica, su precio no es mucho más barato que el de las convencionales, ya que el valor mayor de una casa se lo lleva el suelo, los servicios, los permisos o la financiación.

Otro posible punto negativo de estas casas sería si se generalizase su uso. Como son viviendas unifamiliares de una o dos plantas a lo sumo, se correría el riesgo de hacer una utilización mucho mayor del suelo y de los recursos naturales.

Cómo conseguir una casa prefabricada ecológica

Diversas empresas, fabricantes, diseñadores y distribuidores ofrecen la posibilidad de construir una casa prefabricada ecológica. Antes de ponerse manos a la obra, conviene consultar varios presupuestos y sistemas de fabricación. Para que sea una opción de verdad ecológica, es necesario preguntar al detalle qué tipo de materiales utilizarán, cuál es su origen, a qué sistemas energéticos y de ahorro recurrirán, etc. Es adecuado conocer qué trabajos ha realizado la empresa que se va a contratar, para preguntar a sus clientes si están satisfechos. También se puede consultar a expertos en construcción ecológica o bioclimática.

vía Casas prefabricadas ecológicas | CONSUMER EROSKI.

China estará unida con toda Asia y Europa en 2025 a través de una nueva red de trenes de alta velocidad, desarrollada en el marco de un proyecto panasiático en la materia. La red conectará a 17 países, de acuerdo al plan del Ministerio de Ferrocarriles de China. Por otro lado, para 2012 China prevé alcanzar los 13.000 kilómetros de extensión en su red nacional de servicios de trenes de alta velocidad.

A menos de dos años de poner en marcha su primer tren de alta velocidad, China ya está planeando ampliar su red fuera de sus fronteras, según confirmó recientemente un portavoz del Ministerio de Ferrocarriles de ese país. La noticia fue difundida a través de los medios Global Times y Xinhuanet News, entre otros.

La nueva red internacional de ferrocarriles de alta velocidad impulsará el intercambio comercial y promoverá la tecnología ferroviaria china, que con trenes capaces de superar los 350 kilómetros por hora y una extensión que llegará a los 13.000 kilómetros en 2012 se posicionará como una de las más fuertes a nivel mundial.

Las negociaciones iniciales con algunos de los países implicados en la red ya están en marcha. Según Mengshu Wang, profesor de la Universidad de Jiaotong de Beijing y miembro de la Academia China de Ingeniería, el nuevo sistema ferroviario de alta velocidad que conectará a China con toda Asia y Europa estará concluido en 2025.

Una extensa y compleja infraestructura

China ya comenzó la construcción de una parte de la red, que recorrerá todo el sureste de Asia. La línea inicia su recorrido en Kunming, en la provincia de Yunnan, y llega hasta Singapur. Otra de las rutas se iniciará en Urumqi, capital de la Región Autónoma XinjiangUyghur, y conectará a diversos países de Asia Central como Kazajstán, Uzbekistán y Turkmenistán con Alemania.

Una tercera línea conectará la ciudad de Heilongjiang, en el norte de China, con los países del este y sur de Europa a través de Rusia. El proyecto se enmarca en una red ferroviaria panasiática propuesta en 2006, que busca conectar 28 países y extender 81.000 kilómetros de vías férreas al finalizar todos sus objetivos.

Lógicamente, la asignación de gastos y las características de la red en cada uno de los puntos son objeto de debate en todos los países relacionados, una característica que transforma a esta red en una obra realmente compleja y que demandará un extenso período de tiempo hasta poder concretarse.

Para Lu Huapu, especialista de la Universidad de Tsinghua, la construcción de la red requiere un gran esfuerzo de coordinación entre los países, muchos de los cuales poseen grandes diferencias de desarrollo y deben superar distintas dificultades políticas, además de adaptarse a nuevas normas técnicas.

En el aspecto comercial, China se verá ampliamente beneficiada al emplear esta red de trenes de alta velocidad como un inmejorable medio de transporte para sus productos, pensando en su comercialización en dos continentes. Además, podrá recibir la producción de otros países mediante esta red y aprovechar al máximo sus propios recursos naturales.

Tecnología local que apunta al futuro

El gran desarrollo que posee hoy China en el terreno de los trenes de alta velocidad se inició en 2004, cuando este país comenzó a adquirir tecnología de punta proveniente de Francia, Japón, Canadá y Alemania. Seis años más tarde, China ya ha puesto en marcha sus propios sistemas de trenes de alta velocidad, capaces de superar los 350 kilómetros por hora.

Justamente, la línea ferroviaria de alta velocidad entre Beijing y Tianjin, que inició su actividad en agosto de 2008, fue el primero de estos servicios desarrollados en China en forma independiente. Asimismo, la línea Wuhan-Guangzhou funciona desde 2009, con un recorrido de 990 kilómetros que se cubre en tres horas, cuando anteriormente se necesitaban doce horas de viaje.

Estos dos ejemplos son una mínima fracción de las 42 líneas de trenes de alta velocidad que se han proyectado desarrollar en China hasta 2012. Según los especialistas locales, el proceso de urbanización del país y su desarrollo económico hacen imprescindible la máxima expansión de los servicios de trenes de alta velocidad.

De esta manera, China podría encabezar una nueva ola global de desarrollo de los ferrocarriles de alta velocidad, captando una parte importante de los mercados internacionales debido a las ventajas de su tecnología, segura y de bajo costo de construcción. India, Estados Unidos, Rusia y Polonia son algunos de los mercados que podrían estar interesados en estos desarrollos chinos en el área.

Aquamarine Power Ltd. es la empresa que ha tomado el riesgo comercial de este nuevo desarrollo, que promete transformarse en un cambio radical en cuanto a la eficacia energética obtenida en este tipo de plantas. El dispositivo ha sido lanzado recientemente en forma oficial por el primer ministro de Escocia, Alex Salmond. Mientras tanto, la investigación se difundió a través de una nota de prensa de Queen’s University Belfast.

Vale destacar que esta hidroeléctrica es única en el mundo por su potencia y el sistema utilizado. Como puede observarse en el video que acompaña esta nota, todo comienza cuando un aparato eléctrico produce energía en base al movimiento de las olas del mar, para posteriormente conducir esa producción por un conducto subterráneo a una turbina hidráulica eléctrica ubicada en la costa.

La producción obtenida en la nueva planta hidroeléctrica será volcada a la red nacional de energía y distribuida entre los hogares ubicados en las Islas Orcadas y sectores cercanos. El nuevo desarrollo permitirá suministrar suficiente energía para 9.000 familias residentes en casas de tres habitaciones.

El proyecto se denomina Oyster, y fue desarrollado en la School of Planning, Architecture and Civil Engineering de Queen’s University Belfast. El profesor Trevor Whittaker fue el investigador principal a cargo, contando con la colaboración del Dr. Matt Folley. La financiación se obtuvo en base al fondo de Engineering and Physical Sciences Research de Queen’s.

Asimismo, Aquamarine Power Ltd. fue creada por un empresario escocés específicamente para desarrollar esta tecnología. Hoy en día existe un acuerdo conjunto entre Queen’s University Belfast y Aquamarine para el desarrollo de todas las pruebas hidrodinámicas por parte del centro académico.

Oyster se plantea como un hito importante en términos de producción de energía sostenible, en el marco de las actividades de una universidad que ha desarrollado tres prototipos relacionados con la energía producida a partir de las olas del mar en los últimos 20 años, posicionándose como uno de los centros líderes a nivel mundial en la materia.

La industria de la energía de las olas del mar y las infraestructuras relacionadas podrían proporcionar hasta 12.500 puestos de trabajo y contribuir en 2.500 millones de libras esterlinas a la economía del Reino Unido en 2020. Este tipo de energía, como la producida por Oyster, tiene el potencial para satisfacer hasta el 20 por ciento de la demanda energética del Reino Unido.

Específicamente en el área de actuación de la nueva planta hidroeléctrica, Escocia estima contar con un potencial de estas energías renovables que se traduce en una capacidad cercana a los 60GW. Las aguas escocesas cuentan con alrededor de un diez por ciento del potencial en energía de las olas de Europa, así como también un veinticinco por ciento de la producción posible en base a la energía de las mareas.

El European Marine Energy Centre (EMEC) proporciona instalaciones de ensayo de avanzada a empresas como Aquamarine Power Ltd. y otras, que buscan desarrollar la tecnología necesaria para explotar este enorme potencial energético escondido en el mar y su eterno movimiento.

El éxito del proyecto Oyster ha permitido que el Reino Unido financie la segunda etapa de este emprendimiento. Oyster 2, a cargo de Aquamarine Power Ltd., contará con casi un millón de libras esterlinas provenientes de fondos para investigación y desarrollo, previéndose la instalación de otra planta dentro de dos años.

La producción que se obtiene en estas plantas hidroeléctricas alimentadas en base a la energía de las olas del mar contribuye a detener el cambio climático, ya que no insume el incremento de las emisiones de dióxido de carbono ni ningún otro tipo de contaminación. Al mismo tiempo, se emplea un recurso natural renovable.

Energía a base de ósmosis:
La energía osmótica es una fuente de energía renovable y libre de emisiones contaminantes. El prototipo de la primera planta de energía osmótica del mundo -creada por la compañía Stalkraft- intenta explorar la energía que se libera cuando se mezclan ambos tipos de agua.

El agua dulce es atraída de forma natural hacia el agua salada para diluirla, y el flujo del agua a través de una membrana semipermeable es suficiente para hacer funcionar una turbina y generar energía, dice la empresa. Tal como explicó a la BBC el gerente de proyecto de la compañía, Stein-Eric Skilhagen, se espera que en el futuro la planta pueda ofrecer una solución en el combate del cambio climático.

“Por el momento no estamos produciendo mucha energía. Ésta es la primera planta que se construye y lo más importante hasta ahora es que ya hemos probado que sí es posible producir energía explotando la ósmosis”, afirma el funcionario. “Los próximos dos años serán cruciales porque intentaremos avanzar hacia la etapa comercial de la tecnología. Y si logramos solucionar todos los problemas que se presenten quizás para el año 2015 podremos generar energía a gran escala”.

La empresa calcula que el potencial global de la energía osmótica es de 1.600-1.700 TWh al año, lo que equivale al consumo total de electricidad de China en el 2002.

Este tipo de energía renovable está basada en el fenómeno natural de la ósmosis y es similar a la forma como las plantas absorben humedad a través de sus hojas y la retienen. Cuando el agua dulce se encuentra con el agua salada, por ejemplo cuando un río confluye con el mar, se liberan enormes cantidades de energía. Esa energía puede ser utilizada para la generación de electricidad.

“Funciona como resultado de la llamada presión osmótica”, explica a la BBC el profesor Ian Fells, experto en energía de la Real Academia de Ingenieros del Reino Unido.

En la planta de energía osmótica, el agua dulce y el agua salada están colocadas en cámaras separadas divididas por una membrana artificial. Las moléculas de sal en el agua salada arrastran al agua dulce a través de la membrana, lo que aumenta la presión en la cámara del agua salada. Esta presión, dice la compañía, equivale a una columna de agua de 120 metros, una cascada importante, que puede ser utilizada en una turbina generadora de electricidad. Por ahora, sin embargo, la generación masiva de electricidad con energía osmótica es sólo una teoría.

El profesor Ian Fells cree que -igual como ha ocurrido con otras energías renovables- podrían surgir problemas insuperables cuando se intente llevar a cabo el proceso a gran escala.

“Creo que vale la pena probar todos estos tipos de energía, y creo que en este caso quizás sea posible aumentar la producción. Pero al mismo tiempo, me parece que el talón de Aquiles de este proyecto será la membrana que separa el agua dulce de la salada, la cual podría tener sus bemoles “, expresa el investigador. “Como ya se ha demostrado antes hay muchas cosas que en la ‘mesa de dibujo’ se ven muy bien y que a menudo son presentadas como extraordinarias por políticos que no entienden que un prototipo y un proyecto a gran escala son dos cosas muy diferentes”. “Además ésta es una tecnología marina y en el pasado los conservacionistas han dificultado mucho el desarrollo de este tipo de tecnologías basadas en el mar, por el riesgo a los animales”. “Y por último, las energías renovables marinas son extremadamente costosas y nadie puede involucrarse en estos proyectos sin recibir enormes subsidios” afirma el profesor Fells.

Vivir del sol, el agua y el viento. Esa es la cuestión a la que Jacobson y Delucchi han tratado de dar respuesta. Una respuesta que incluye valoraciones sobre los bienes necesarios y sus costes para llevarlo a buen término. Y será más barato que mantenerse pegados a los combustibles fósiles o la energía nuclear, dicen.

Sus investigaciones muestran que la clave está en lograr un compromiso masivo con las fuentes renovables para generar electricidad que sirva también para abastecer a los coches. Porque –piensan los autores– la combustión de fósiles o de biomasa es manifiestamente ineficiente.

Y ponen este ejemplo: “cuando se utiliza gasolina para mover un vehículo, al menos el 80% de la energía producida se derrocha en forma de calor, mientras que los vehículos eléctricos convierten aproximadamente el 80% de la energía suministrada en movimiento; sólo desperdician un 20%. Cualquier máquina de combustión puede ser reemplazada por otra que trabaje con electricidad o con hidrógeno producido con electricidad”.

Jacobson y Delucchi pronostican que si el actual mix energético se mantiene la demanda global de energía en 2030 alcanzará los 16,9 TW (millones de megavatios). En cambio, si se abandonan los combustibles fósiles y la combustión de cualquier material y, virtualmente, toda la energía fuera eléctrica la demanda descendería una tercera parte, hasta los 11,5 TW.

Los costes de construir un sistema eléctrico basado en energía eólica, solar, geotérmica, hidráulica o energías del mar serían los mismos que los ahorros a largo plazo. “Si se hiciera esta transición hacia las renovables y la electricidad, se podrían eliminar 13.000 centrales de carbón, ya existentes o de nueva construcción. Sólo con cambiar nuestras infraestructuras reduciríamos la demanda”.

Mark Z. Jacobson realizó el pasado año un análisis comparativo entre las distintas fuentes de energía renovables, su potencial, su seguridad de suministro y los efectos sobre la salud humana y el medio ambiente. Sus resultados, publicados en la revista Energy and Environmental Science, daban ventajas significativas a la energía solar, eólica e hidráulica.

-La primera vacuna por inhalación, sin agujas, contra el sarampión: Presentada durante la reunión nacional de ACS, la vacuna pasará a ensayo clínico el próximo año en India, donde la enfermedad todavía afecta a millones de lactantes y niños, y mata casi a 200.000 cada año. Los especialistas creen que esta vacuna es perfecta para su uso en países en desarrollo.

-La casa con «energía solar personalizada»: Los nuevos descubrimientos científicos apuestan por una energía solar «personalizada», a la medida de cada consumidor, que será el epicentro de los cambios en la producción de electricidad a partir de grandes centrales generadoras de energía a otras mucho más pequeñas, como los hogares y comunidades. El método permitiría convertir a los consumidores en productores e incluso recargar nuestros coches en nuestros propios garajes. Una gran ventaja para el medio ambiente y que implica un menor gasto.

-Una esponja de «humo congelado» para limpiar las mareas negras: Científicos de Arizona y Nueva Jersey han diseñado un aerogel, un sólido super ligero al que también llaman «humo congelado», que puede servir como esponja definitiva para capturar el petróleo vertido por accidente o en catástrofes al medio ambiente. El aerogel absorbe hasta siete veces su peso y elimina el petróleo de forma mucho más eficaz que los materiales convencionales.

-Un nanogenerador para recargar el iPod y el móvil con un gesto de la mano: ¿No sería perfecto poder recargar el móvil o el reproductor musical con un gesto de la mano? Se podría decir adiós para siempre a los cargadores. Científicos de Georgia trabajan en una técnica que convierte la energía mecánica de los movimientos del cuerpo o incluso del flujo de la sangre en energía eléctrica que puede alimentar una amplia gama de dispositivos electrónicos sin necesidad de baterías.

-Una pintura que mata los microbios: Investigadores de Dakota del Sur trabajan en el desarrollo de una pintura anti-microbiana. No sólo mata bacterias causantes de enfermedades, sino que actúa contra el moho, los hongos y los virus. Según el estudio, se trata de la pintura más «poderosa» hasta la fecha. Puede ser útil en hogares y, sobre todo, en hospitales.

-Una vacuna producida con planta de tabaco: Esta nueva vacuna, única en su origen, puede ser utilizada contra el llamado «virus de los cruceros», causante de diarreas y vómitos y la segunda infección viral más común en EE.UU. El microbio se extiende como un reguero de pólvora entre líneas de pasajeros, escuelas, oficinas y bases militares.

-Una píldora mensual contra las pulgas de las mascotas: Sólo una píldora al mes y el perro o el gato están libres de pulgas y garrapatas. La pastilla, desarrollada por científicos de Nueva Jersey, parece ser 100% eficaz y sin señales de efectos tóxicos para los animales.

-Una molécula que mide el calentamiento global que produce cada producto: Hasta ahora, era complicado conocer qué productos que salen al mercado son realmente ecológicos o tienen compuestos que pueden dañar el medio ambiente potenciando el calentamiento global. Una nueva técnica molecular podrá predecir qué materiales que van desde productos químicos utilizados en alfombras a productos electrónicos contribuyen al calentamiento.

-Un «cóctel de camarones» para el depósito de fuel: Científicos chinos trabajan en un catalizador fabricado a partir de cáscaras de camarón que podría transformar la producción de biodiesel en un proceso mucho más rápido, barato y beneficioso para el medio ambiente. De momento, sólo ha sido probado en laboratorio.

-Una nariz electrónica para detectar la enfermedad renal: Expertos israelíes han creado una «nariz electrónica» capaz de identificar en el aliento 27 sustancias clave que revelan que el paciente sufre una enfermedad del riñón. De momento, ha sido probado con éxito en ratas de laboratorio.

Transistores biodegradables:
Un tipo de transistores totalmente biodegradables, fabricados recientemente por investigadores de la Universidad de Stanford, podrían utilizarse para controlar los implantes médicos temporales que se colocan en el cuerpo durante las cirugías.

Los componenentes electrónicos biodegradables “abren nuevas oportunidades para los implantes en el cuerpo,” especialmente si los componentes electrónicos logran fabricarse a bajo coste, afirma Robert Langer, profesor en MIT y que no estuvo involucrado con la investigación. Los implantes podrían incorporar los componentes electrónicos orgánicos con polímeros biodegradables para el suministro de fármacos. Los doctores podrían implantar este tipo de dispositivos durante las operaciones de cirugía, después los activarían desde fuera del cuerpo con radio frecuencias para suministrar antibióticos si fuese necesario durante la recuperación. Los componentes electrónicos también podrían usarse para hacer un seguimiento del proceso de curación dentro del cuerpo. Después de que la curación hubiese finalizado, el dispositivo completo se disolvería en el cuerpo.

A principios de este mes unos investigadores de la Universidad Tufts y de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign informaron acerca de la construcción de componentes electrónicos de silicio sobre sustratos de seda biodegradables. Los componentes de silicio generalmente poseen un rendimiento mucho mejor que aquellos hechos de semiconductores orgánicos, aunque el silicio no es biodegradable. El grupo de Stanford, dirigido por la profesora de ingeniería química Zhenan Bao, es el primero en fabricar componentes electrónicos a partir de materiales semiconductores totalmente biodegradables. Aunque los dispositivos son estables en agua, todo lo que queda de los dispositivos después de 70 días son los contactos eléctricos de metal de apenas decenas de nanómetros de grosor.

Hasta ahora el grupo ha podido probar que es capaz de construir componentes electrónicos orgánicos que funcionan al humedecerse y que se descomponen bajo condiciones similares a las del cuerpo humano. La degradación de estos dispositivos viene provocada por una serie de condiciones similares a las que se dan en el cuerpo: una solución salina con un pH ligeramente básico descompone lentamente los transistores. Para que puedan ser estables y retener su rendimiento mientras están en uso, estos dispositivos tendrán que ser encapsulados en otra capa cuya composición se ajuste para lograr exponer el dispositivo una vez que haya sobrepasado su vida útil. El dispositivo prototipo, descrito por internet en la revista Advanced Materials, está hecho de plásticos biodegradables aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos, un material semiconductor biodegradable parecido al pigmento de piel conocido como melanina, y unos contactos eléctricos de oro y plata. Estos metales también están aprobados para su uso dentro del cuerpo.

Crean un haz de electrones capaz de diseñar piezas y objetos de metal:
Un dispositivo desarrollado por ingenieros de la NASA permite crear formas y partes de objetos a partir de un haz de electrones. Solamente se requiere un modelo 3D de la forma a crear y un material compatible con el haz de electrones. Aunque parezca una idea más ligada a la ciencia ficción, este avance podría tener grandes aplicaciones en el terreno de la aeronáutica.

El haz de electrones de fabricación de formas libres (EBF3), desarrollado en el Langley Research Center de la NASA, hace realidad aquel viejo anhelo de trasladar a la realidad todo aquello que pensamos. Es tan sencillo como introducir un dibujo de la parte que se desea construir, presionar un botón y obtener inmediatamente la forma buscada. La investigación forma parte del Programa de Aeronáutica de la NASA.

EBF3 funciona mediante una cámara de vacío, donde el haz de electrones trabaja sobre el metal, que se funde y luego se modifica de acuerdo a los requerimientos del modelo o diseño incluido, hasta que la pieza esté completa. Aunque las opciones que brinda EBF3 no son tan amplias como las que se presentan en las novelas de ciencia ficción, su funcionamiento parece en principio alejado de este mundo.

Las aplicaciones comerciales para el EBF3 ya han sido estudiadas, además de haber ensayado su potencial, y no es para nada descabellado pensar que dentro de unos años los aviones podrán volar con grandes piezas estructurales creadas mediante este proceso. La investigación fue difundida en una nota de prensa de la NASA.

Para que el funcionamiento del EBF3 se haga realidad existen dos requisitos fundamentales: el diseño tridimensional del objeto que se busca crear debe estar disponible y el material elegido debe ser compatible para su uso con un haz de electrones. El modelo o diseño se necesita para descomponer el objeto en capas, ya que el dispositivo trabaja orientando al haz de electrones y a la fuente de metal en la reproducción del objeto, construyendo capa por capa.

En cuanto al material, debe ser compatible con el haz de electrones para que pueda ser calentado rápidamente por la corriente de energía y convertirse a su forma líquida. Según los responsables de la investigación, estas condiciones hacen que el aluminio sea un material ideal para ser empleado en este dispositivo, junto a otros metales que también poseen estas características.

Vale destacar que el EBF3 es capaz de manejar dos fuentes distintas de metal o material de alimentación, siendo capaz de proceder a su mezcla en una aleación única o incluyendo un material dentro de otro. Por ejemplo, esta potencialidad permite incluir un filamento de fibra óptica de vidrio dentro de una parte de aluminio. Gracias a esto, sería posible colocar sensores en zonas en las cuales antes era imposible hacerlo.

Aunque actualmente el equipo EBF3 probado a nivel experimental es de grandes dimensiones y un peso excesivo, lo que dificulta su funcionalidad, ya se ha creado con éxito una versión más pequeña. La misma se ha empleado en una prueba de vuelo en un avión de la NASA, que incluyó breves períodos de ingravidez. La idea es que el dispositivo permita la fabricación de piezas de repuesto en vuelo con suma facilidad, incluso en viajes espaciales.

De esta manera, en lugar de basarse en el suministro de piezas que deben aportarse desde la Tierra, los astronautas podrían ser capaces de crear objetos y formas por su cuenta en el espacio, ya sea para necesidades específicas de las exploraciones o para reparar partes averiadas de aeronaves y dispositivos varios.

Sin embargo, el potencial más importante e inmediato de este avance se ubica en el terreno de la industria de la aviación, en la cual grandes segmentos estructurales de un avión o partes de un motor a reacción podrían ser fabricados rápidamente y a un menor costo con relación a los medios convencionales, en un valor que rondaría los 1.000 dólares por libra.

El EBF3 no solamente supondría un importante ahorro de tiempo y dinero en la fabricación de piezas aeronáuticas, sino que además podría aportar interesantes condiciones ecológicas. Esto se debe a la posibilidad de emplear menores cantidades de material (por ejemplo titanio) en la fabricación de piezas, lo que significaría ahorro energético, una mayor cantidad de material disponible para su reutilización y una menor cantidad de emisiones contaminantes.

Además del reemplazo de piezas antiguas o caducas, el EBF3 podría permitir el desarrollo de nuevos aviones desde cero. Esto daría lugar a una mayor eficiencia en los motores a reacción, una tasa de consumo de combustible menor y una mayor vida útil de los componentes, al poder diseñar con mayor exactitud cada pieza.

Las leyes de Murphy en acción. Si algo puede pasar, pasará. Alguien, creen que un pájaro, ha soltado un trozo de pan en un transformador de alta potencia en el exterior de las instalaciones del CERN.

El resultado un nuevo retraso para las primeras colisiones en el LHC. Supondrá sólo una semana de retraso, pero esto parece cosa del día de los inocentes.

Obviamente, tan mala suerte es sorna en todos los medios…

Natacha Aguilar destacó el “importantísimo” logro que supuso el “precedente mundial” de declarar en 2004 una moratoria para que los sonares no se utilizasen en las maniobras militares, y expresó su agradecimiento al Ministerio de Defensa y a la OTAN.

La investigadora hizo estas declaraciones durante una rueda de prensa en la que habló de la campaña Zifiocan 1, que, liderada por la Universidad de La Laguna y el Instituto Oceanográfico Woods Hole, ha servido para profundizar en el hecho de que dos tipos de cetáceos como son los zifios y los calderones se reparten el territorio, al parecer en función del alimento.

Natacha Aguilar también declaró que se estudia el ambiente acústico en el que viven zifios y calderones, los primeros en aguas próximas a la isla de El Hierro, y los segundos cerca de las costas del sur de Tenerife.

Las aguas de El Hierro son “sumamente limpias” tanto acústica como químicamente, algo que es muy importante para unos cetáceos que utilizan ecosondas para alimentarse, indicó la investigadora.

En cuanto a las aguas en las que viven los calderones, Natacha Aguilar explicó que las condiciones son muy distintas porque los cetáceos están “rodeados gran parte del día” por embarcaciones, tanto recreativas como de observación de los animales, como ferrys.

Estos últimos cruzan a gran velocidad y hay peligro de colisión, según la investigadora, que pidió que no se rodee a los calderones porque se interfiere en sus señales acústicas.

Natacha Aguilar pidió al Gobierno de Canarias que retome el control de las actividades que se llevan a cabo cerca de los cetáceos.

La idea de los arquitectos galos consistiría en insertar turbinas eólicas en torres eléctricas y en los lugares donde se encuentran rotas o hay que cambiarlas, y construir nuevos modelos que puedan trabajar además como generadores eólicos. El proyecto propone tres diferentes tamaños, de manera que las turbinas, de eje vertical, podrían instalarse en cualquier lugar del mundo. Por otro lado, cuanto más cercana está la fuente de energía de las líneas de transmisión, más eficiente es el sistema y menos hay que construir.

Los responsables del equipo calculan que sólo en Francia hay medio millón de postes, mientras que en el mundo hay decenas de millones. Por ello, razonan, aunque fueran pequeñas generaciones de energía, la suma de todas ellas permitiría una gran cantidad. En este sentido, estiman que con sólo la tercera parte de los postes eléctricos transformados en aerogeneradores se podría producir una energía similar a la de dos reactores nucleares, o el equivalente al 5% del consumo energético francés.

Los ganadores del “Next Generation 2009″ no son los primeros en tratar de aprovechar infraestructuras para ubicar aerogeneradores. La empresa neoyorquina Urban Green Energy instalaba recientemente turbinas eólicas en antenas de telefonía móvil de la compañía francesa Alcatel-Lucent. El tipo de aerogeneradores son casi idénticos a los del proyecto “Wind-it”, pero cambia el destino de la energía: mientras que la idea del proyecto francés es verter la energía a la red, el sistema de Urban Green Energy aprovecha la energía en el mismo lugar. En este sentido, sus responsables explican que hoy por hoy energías renovables como la eólica no se pueden distribuir eficientemente, debido a la obsoleta configuración de la red eléctrica actual.

Algunos diseñadores apuntan las posibilidades de las carreteras para generar energía solar, mientras que otros señalan su potencial eólico. Precisamente, uno de los finalistas del premio Next Generation de 2006, Mark Oberholzer, presentaba un proyecto para integrar aerogeneradores de eje vertical en las barreras que dividen en tráfico en la autopista estadounidense de Nueva Jersey. De esta manera, además del viento natural que pudiera soplar en la zona, se aprovecharía el generado por el movimiento de los automóviles. Asimismo, Oberholzer proponía un doble aprovechamiento ecológico: construir encima de dichas barreras un sistema de comunicación por tren ligero que aprovecharía la energía eólica generada, descongestionando de paso el tráfico de la autopista.

Por su parte, un estudiante de arquitectura de la Universidad de Arizona ha propuesto para la autopista norteamericana de Phoenix la instalación de estructuras similares a los paneles informativos situados encima de la carretera, sólo que en este caso se sustituirían por dos turbinas eólicas de eje vertical. Asimismo, también se podrían colocar junto a la autopista otros aerogeneradores clásicos de eje horizontal, para aumentar así la producción. Su responsable calcula que cada turbina podría generar 9.600 kilovatios por hora (Kwh) al año, una energía que podrían aprovechar las comunidades cercanas a la autopista.

Los expertos recuerdan que este tipo de propuestas se encuentran en fase de diseño o como mucho en fase experimental. Por ello, necesitarían un mayor desarrollo para su generalización en todo el mundo. En el caso concreto del proyecto “Wind-it”, el jurado del premio destacaba la originalidad y el potencial de la idea, pero recordaba sus dificultades técnicas y financieras. En este sentido, las torres eléctricas no han sido diseñadas para acomodar elementos extra, por lo que posiblemente requerirían un reforzamiento añadido. El tema de las turbulencias o del mantenimiento serían también otros elementos técnicos que habría que tener en cuenta.

Asimismo, las turbinas de eje vertical son más caras que las convencionales de hélice, en gran parte porque no están tan desarrolladas y todavía no hay mucho mercado para ellas. Por ello, habría que hacer un estudio detallado para saber si se trata del sistema más económico de aprovechar esta fuente de energía renovable.

Por su parte, los jóvenes arquitectos son conscientes de las dificultades. Después de dar a conocer públicamente su proyecto, en una exhibición organizada en mayo de 2007 por la compañía Électricité de France, han tratado de buscar interesados en su país. Sin embargo, afirman que las empresas de aerogeneradores y las eléctricas no trabajan juntas, y que les han felicitado pero les han indicado que se trata de un proyecto “difícil”.

A pesar de los inconvenientes, los responsables del proyecto “Wind-it” no se dan por vencidos, recuerdan los planes institucionales para aumentar la producción de energías renovables y, en concreto, la eólica. Francia espera multiplicar por cinco su actual capacidad eólica en 2020, y la Unión Europea se ha propuesto que en dicho año el 20% de la producción eléctrica provenga de renovables. Por su parte, el plan de estímulo económico del nuevo Gobierno de EE.UU. ha dispuesto 50.000 millones de dólares para sistemas de energía, la mayor parte de ellos renovables. Por ello, los diseñadores galos no descartan presentar su idea en otros países. No obstante, reconocen que el proyecto todavía se encuentra en una fase inicial, que podría mejorarse y adaptarse en fases posteriores.

A Albert Einstein se le atribuye la frase “no podemos resolver problemas usando el mismo tipo de pensamiento que usamos cuando los creamos”. El mundo, y el medio ambiente en concreto, necesita nuevas ideas, y premios como el de la revista Metrópolis son un ejemplo del potencial de los jóvenes. En ediciones anteriores de “Next Generation” se galardonaron propuestas tan curiosas como un sistema hinchable, portátil y solar de potabilización de agua; unas farolas que regulan su luminosidad dependiendo de la luz de la Luna; unas paredes que aprovechan el agua de la lluvia para regular la temperatura de los edificios y ahorrar energía; una biblioteca organizada según algoritmos biológicos y un pavimentado basado en biorremediación; y un sistema para reutilizar los escombros en casas sostenibles.