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Augustin Mouchot
Eventualmente la industria no va a encontrar en Europa los recursos necesarios para satisfacer su expansión…sin duda las reservas de carbón se acabaran. ¿Qué hará la industria entonces?
Esta cita, si reemplazamos carbón por petróleo, podría ser totalmente actual, pero fue pronunciada por Augustin Bernard Mouchot en 1880 después de demostrar una de las primeras aplicaciones industriales de la energía solar térmica.
Augustin Mouchot fue un pionero y apostó por la energía solar a finales del siglo XIX. Su idea fue inicialmente muy bien vista por el gobierno francés, que veía en ella una forma de rentabilizar uno de los mejores recursos de los que disponía en Argelia: El sol. El gobierno le subvenciono sus investigaciones y le permitió abandonar temporalmente su plaza de profesor de matemáticas.
En 1878, durante la Exposición Universal de París, presentó su máquina para obtener hielo a partir de energía solar concentrada. Su invento le valió una medalla de oro en la clase 54 (Ni idea sobre el significado de las clases), pero los tratados comerciales entre Reino Unido y Francia y las mejoras en la extracción de carbón convirtieron su idea en un sueño económicamente inviable.
Mucho ha llovido desde entonces: El carbón fue reemplazado por el petróleo como combustible barato y eficiente e incluso se intentó usar el Uranio como el substituto del petróleo (No hace falta explicar cómo está el mundo nuclear ahora mismo). Desde la revolución industrial y el gran aumento de la demanda energética el método para obtenerla ha sido siempre el mismo: Combustibles fósiles.
Estos tienen la ventaja que son obtenibles fácilmente (Actualmente, pese a lo complejo de toda la infraestructura para extraerlo, el petróleo es, económicamente hablando, más fácil de obtener que las energías renovables), tienen un gran rendimiento térmico y, lo más importante, son fácilmente transportables para su uso en un lugar distinto al de su obtención.
Realmente es una lástima, porque ahora nos encontramos aún con mucho camino por recorrer para usar la mayor fuente de energía disponible y poder, poco a poco, olvidarnos de los combustibles fósiles como la solución a la mayoría de nuestras demandas energéticas.
Los enchufes del futuro
Los premios Red Dot son una gran oportunidad para ver cuáles son las tendencias de futuro para algunos objetos. Como últimamente no paramos de enchufar cosas en la última edición se premiaron varios conceptos de enchufes que hacen algo más que conectar cables, aportando algunos soluciones para ahorrar energía. Vamos a ver que propusieron:
Cute Cube
El Cute Cube propone una regleta en forma de cubo con los enchufes situados en cada cara, permitiendo a parte su rotación. De esta forma se puede conectar cualquier tipo de enchufe o transformador sin que interfiera con el resto de conectores.
En cuanto al aporte “verde” cada enchufe se ilumina cuando está usando corriente, permitiéndonos saber que aparatos hemos de desconectar cuando no los estamos usando (Si siguen con la luz encendida entonces es que están haciendo el vampiro).
Es un diseño de Zhang Xi, Wang Hui, Miao Yingying, Zhou Xing y Cai Yun y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de ayuda doméstica.
B.Plug
El B.Plug es una regleta flexible que permite variar el ángulo entre enchufes para poder conectar transformadores o cables sin que interfieran demasiado con el resto.
El diseño es de Lee Wen Yun y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de ayuda doméstica.
POST Line
El POST Line es un alargo que en vez de utilizar el cable de cobre de toda la vida está construido con un circuito impreso flexible. De esta forma puedes tener el cable enganchado al suelo sin riesgo de tropezarte.
La idea como concepto no está mal, lástima que ni la diseñadora ni el jurado tuvieran en cuenta que, en gran parte del mundo, cualquier circuito impreso que transmita 220V ha de ir protegido por un carcasa plástica debido al gran riesgo de electrocución.
La idea es de Chen Ju Wei y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de ayuda doméstica.
Letout Outlet
El Letout Outlet nos ofrece también una regleta para conectar varios aparatos en un mismo lugar. En este caso en vez de ser móvil esta es fija y está incrustada en la pared; cuando necesitas usar más de una toma de corriente lo aprietas y se despliegan cuatro más.
El concepto ha sido diseñado por Damjan Stankovix y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de ayuda doméstica.
Solar ddok
El Solar ddok es un concepto de regleta bastante curioso. Su diseño se ha inspirado en la Armadillidium vulgare también conocido como cochinillas de bola; insecto que se enrolla sobre sí mismo cuando siente peligro. A partir de este concepto desarrollaron una regleta en la que los conectores están entre los módulos de la armadura, de forma que al enrollarse quedan expuestos.
Como complemento, su diseñador Seo Seung Hyun propone añadir placas solares a la estructura rígida, permitiendo almacenar energía para usos posteriores.
El concepto fue premiado con un Red Dot de diseño conceptual en 2009, dentro de la categoría de ayuda doméstica.
Save & Safe
Este concepto de enchufe presenta la novedad de apagarse sin necesitar un interruptor adicional. Cuando no se quiere que circule corriente lo único que hay que hacer es rotarlo 45º para que se apague.
El diseño es de Heo Seng-Jun y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de ayuda doméstica.
Just Push
El Just Push es una regleta convencional con un pequeño añadido: Cada enchufe tiene un interruptor, accionado por un muelle, que permite subministrar electricidad sin tener que desconectarlo.
El concepto ha sido diseñado por Song Wonji y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de productividad.
Rambler Socket
¿Cuántas veces has necesitado un alargo y no lo tenias a mano? Meysam Mohavedi propone una solución un poco drástica: Esconder el alargo dentro de cada enchufe, por lo que si algún día lo necesitas solo tienes que tirar de él.
La idea fue premiada con un Red Dot de diseño conceptual en 2009, dentro de la categoría de productividad.
PowerPOST
La última propuesta en cuanto a enchufes es esta pata-regleta de mesa para poder conectar todos nuestros aparatos, evitando tener una regleta por el suelo para conectar todos nuestros aparatos.
Es un diseño de Choi Won Seok y Kim Do Yeop y recibió el premio Red Dot 2009 de diseño conceptual en la categoría de muebles del hogar.
Fuentes
Toda la información está en la web de los premios Red Dot, allí podéis encontrar los ganadores en todas las categorías.
El Hidrógeno cómo fuente de energía
El hidrógeno es un elemento químico representado por el símbolo H y con un número atómico de 1. En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro, insípido, no metálico y altamente inflamable. Con una masa atómica de 1,00794(7) u, el hidrógeno es el elemento químico más ligero y es, también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el 75% de la materia visible del universo.
El hidrógeno contiene más energía que otros combustibles comunes por peso, pero al ser el elemento más ligero y estar en estado gaseoso a temperatura y presión ambientales hace que contenga menos energía por volumen que cualquiera de los otros combustibles. Así mismo, aunque sea el elemento más abundante, en nuestro planeta no se encuentra nunca en estado gaseoso (El motivo es que es más ligero que el aire, por lo que si se libera se eleva en la atmosfera), por lo que para obtenerlo necesitamos algún proceso que lo separe de otros elementos.
El hecho de que el hidrógeno sea tan “ligero”, que a temperatura ambiente se encuentre en estado gaseoso y que no se encuentre disponible de forma natural en la tierra condiciona completamente su utilización como combustible y hace que aún no se haya consolidado como una alternativa viable al petróleo. ¿Por qué? El gran problema es cómo obtenerlo y almacenarlo de forma eficiente.
Obtención
Para obtener hidrógeno se necesita descomponerlo de algún compuesto que lo contenga (Normalmente agua o algún combustible fósil) siendo totalmente limpio cuando se obtiene del agua.
- A partir de hidrocarburos: Este método es el que presenta mayor eficiencia de conversión (La energía del combustible a transformar se usa para la transformación), pero también libera emisiones de CO2. Por ejemplo si se convierte gas natural se obtiene un 80% de rendimiento.
- A partir de agua: La más conocida es la electrolisis, este método es poco eficiente (Alrededor del 30%) por lo que la energía necesaria es más útil usarla cómo electricidad que no transformarla.
- A partir de energías renovables: Cuando el agua se expone a altas temperaturas (Entre 800º y 1200ºC) esta se descompone en hidrógeno y oxigeno, si usamos una central de concentración solar, cómo la del Hydrosol-2 de la Plataforma Solar de Almería es posible conseguirlo.
- Termólisis y otras reacciones químicas: En los laboratorios han conseguido crear métodos de producción de hidrógeno a partir de agua mucho más eficientes que la electrolisis, pero ninguno de ellos ha demostrado aún su viabilidad en producción.
- Reacciones biológicas: Algunos residuos, agua sucia y plantas se pueden convertir en hidrógeno mediante la fermentación de sustratos orgánicos o electrohidrogenesis (Que consiste en una electrolisis “aditivada” con materia orgánica).
- A partir de la orina: Un equipo de la Universidad de Ohio publicó un estudio donde afirmaba que la electrolisis de la orina era 3 veces más eficiente que la del agua.
Almacenamiento
El hidrógeno es un gas muy poco denso a temperatura ambiente, esto quiere decir que para almacenar la energía equivalente a la gasolina en hidrógeno necesitaríamos un depósito mucho más grande; para evitarlo se comprime en tanques presurizados, de forma que su densidad sea mayor y necesite menos espacio para almacenar la misma energía. Esto hace el proceso de obtención de hidrógeno más costoso e ineficiente, puesto que se necesita comprimir el gas dentro del tanque.
La otra alternativa es almacenarlo en estado líquido, tal como se hace en los transbordadores espaciales, pero para ello se necesitan depósitos con un gran aislamiento ya que el hidrógeno hierve a -250ºC. Aún así en estado líquido es menos eficiente que la gasolina ya que un litro de esta contiene un 64% más de hidrógeno que el liquido puro.
A todo esto hay que sumar la peligrosidad del hidrógeno, puesto que es uno de los gases más inflamables que existen (Solo superado por el Acetileno) que obliga a extremar la seguridad de los tanques y sistemas de transporte del gas, añadiendo peligro el que su llama sea incolora. El ejemplo más claro de como arde el hidrógeno nos lo dio el Hindenburg.
Usos actuales
Actualmente podemos usar el hidrógeno para dos funciones diferentes: Combustible o generador de electricidad.
Combustible
El hidrógeno es un combustible como la gasolina, por lo que cualquier motor de combustión interna debidamente adaptado podría funcionar con él. Quien más partido le ha sacado desde hace tiempo ha sido la NASA ya que todos los transbordadores espaciales han usado hidrógeno y oxigeno líquido para propulsar sus cohetes internos (No así en los cohetes aceleradores que se usan para el lanzamiento que queman APCP).
La combustión interna del hidrógeno se puede realizar en motores como los actuales de gasolina, con pequeñas modificaciones, dando como únicas emisiones el vapor de agua.
En automoción hay varias empresas que han presentado prototipos de vehículos de combustión alimentados por hidrógeno. En la Wikipedia podéis encontrar la lista de algunos de ellos, pero las empresas que han estado más activa en este campo han sido BMW, que dice ser la primera empresa que ha comercializado un coche propulsado con hidrógeno, aunque, en Diciembre de 2009 anunciaron que dejarían de mantener la flota de los BMW Hydrogen 7 para centrarse en la investigación; y Mazda, que presenté en 2006 el RX-8 Hydrogen RE, un coche propulsado por gasolina o hidrógeno.
Los motores de combustión interna de hidrógeno ofrecen la ventaja de que funcionan igual que los actuales pero son menos eficientes que los eléctricos con pila de combustible al desprender calor, que no es más que energía pérdida.
Generación de electricidad
El uso más prometedor del hidrógeno como energía es el de transformarlo en electricidad mediante una pila de combustible. Este proceso consiste en mezclar hidrógeno con oxigeno a través de unas membranas que separan a los protones de los electrones, obligando a estos últimos a pasar por un circuito externo dónde se genera electricidad, produciendo vapor de agua como único residuo. (Se puede usar cualquier combustible que contenga hidrógeno, pero en este caso también se emitiría CO2)
Este método es más eficiente que la combustión del hidrógeno presentando un rendimiento del 50%, que pese a ser bueno queda muy lejos del 90% de las baterías convencionales.
Los usos para la pila de combustible son múltiples ya que se plantea como una alternativa a las baterías convencionales al tener unos tiempos de recarga mucho más bajos. Mientras la batería se ha de conectar a la red eléctrica para recargarse la pila de combustible solo necesita “repostar” hidrógeno para seguir produciendo electricidad.
Aún así el campo más prometedor y en el que se está investigando más es en su utilización en vehículos, ya que como consumidores estamos acostumbrados a no esperar para repostar el coche. En la Wikipedia podéis encontrar una lista de vehículos con pila de combustible y en esta entrada hay algunos ejemplos de barcos que la utilizan.
La primera empresa que comercializará un coche alimentado por pila de combustible es Honda que alquila su FCX Clarity en EE.UU. y Japón.
Otro uso que se está potenciando mucho es su uso como generadores domésticos de calor y electricidad, reemplazando los calentadores de gas, en Japón hay un programa para incentivar su uso en los hogares.
También se plantea su utilización como almacenes de electricidad eólica o solar para utilizarla cuando le conviene a la red y no sólo cuando está disponible, como sucede en la actualidad.
Más información
En el blog Hydrogen Car Revolution podéis seguir la apuesta entre dos científicos sobre la comercialización masiva de vehículos a hidrógeno a partir de 2015.
Fuentes
AZoCleantech → Hydrogen Energy – The Perfect Energy Source for the Future
Wikipedia → Hydrogen economy, Hydrogen production, Dihidrógeno, Pila de combustible
Hindenburg → Juan de la Cuerva – Dirigibles
Energía eólica disponible en España
Hace un mes y medio publiqué un post con los datos de energía eólica disponible y utilizada en Europa. Los datos de la energía disponible eran del European Wind Atlas del año 1989. Me parecieron antiguos pero, como no fui capaz de encontrar nada más actual con similar detalle de información en la red, los dí por válidos.
Pero he visto que en la web del IDAE existe un Atlas Eólico, que es un mapa interactivo con los datos, a Julio de 2009, del potencial eólico en todo el territorio español. El mapa muestra la velocidad media anual y otros parámetros con una resolución de 100 metros de distancia entre nodos.
Es recomendable para los que queráis más información sobre el potencial eólico de España y lo único que faltaría, en mi opinión, sería añadirle las instalaciones eólicas en funcionamiento.
Fuente
Full dels Enginyers #264
Los coches eléctricos que vienen (Resumen)
Bueno, pues una vez acabados los tres posts sobre los coches eléctricos, quería hacer una pequeña tabla resumiendo las características de cada uno. Más que nada para ver si serán la panacea o simplemente no están vendiendo humo.
Para mi los dos datos más interesantes son la autonomía y el tiempo de carga, este, para poder compararlo mejor, lo he calculado en km de autonomía por hora de carga. Visto lo visto, parece que BYD sabe algo que los demás no saben, porque, como mínimo, dobla la capacidad de carga de los demás. A partir de aquí que cada uno saque sus conclusiones sobre si lo que nos ofrecen es suficiente para todos los usos que le damos al coche, ya que si nos ponemos racionales la mayoría no tendría coche propio y alquilaría uno cuando lo necesitara.
Por cierto, no he querido comparar los tiempos de carga rápida porque cómo parece que aún no hay un estándar no servirá para todos igual, o sólo servirá en algunos sitios (Por ejemplo en casa cuando adaptemos nuestra instalación eléctrica).
