lunes, 27 de febrero de 2012

PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD MEDIANTE NANOTUBOS

Un equipo de científicos del MIT han descubierto un fenómeno que puede conducir a un nuevo modo de producir  electricidad.

El fenómeno, descrito como ondas termoenergéticas, abre un nuevo área de investigación.


Massachusetts Institute of Technology
Al igual que  un conjunto de objetos flotantes impulsado por las olas se traslada a lo largo de la superficie del  oceáno , una onda térmica (un pulso móvil de calor)  viajando a lo largo de un microscópico cable puede conducir electrones creando una corriente eléctrica.
La clave son los nanotubos de carbono (tubos microscópicos formados por átomos de carbono dispuestos como una rejilla de malla de gallinero). Estos tubos son parte de la familia de las nuevas moléculas de carbono como el grafeno y están siendo objeto de intensas investigaciones por todo el mundo.
Un fenómeno desconocido
En estos nuevos experimentos cada uno de estos nanotubos conductores eléctricos y térmicos se cubrió con una capa de un combustible reactivo que produce calor al descomponerse. Este combustible se prende en uno de los extremos del nanotubo usando un rayo  láser o una chispa de alto voltaje y el resultado es una rápida onda térmica viajando a lo largo del nanotubo como una llama en una mecha. El calor del combustible viaja por el interior del nantubo miles de veces más rápido que el propio combustible. Como el calor se retroalimenta del recubrimiento de combustible la onda térmica creada es guiada a lo largo del nanotubo . Con una temperatura de 3000 K este anillo de calor corre por el tubo 10.000 veces más rápido que lo haría la propia reacción química. El calor producido en esta combustión empuja a los electrones a lo largo del tubo produciendo una importante corriente eléctrica.

Después de un avanzado desarrollo el sistema puede ahora  proporcionar 100 veces más energía que su equivalente en peso de una batería de litio.
El montante de energía suministrado es mucho mayor que el predicho por los cálculos termoeléctricos. Mientras muchos semiconductores pueden crear potencial eléctrico cuando se calientan a través del efecto Seebeck , éste efecto  es muy débil en el carbón.
La onda térmica aparece arrastrando la carga eléctrica como un ola en el mar puede elevar y llevar un conjunto de restos en su superficie. Esta importante propiedad es responsable de la  energía producida en el sistema.

Explorando posibles aplicaciones
Dada la novedad del descubrimiento es difícil predecir exactamente las aplicaciones prácticas. Una posible aplicación podría ser para dispositivos electrónicos diminutos, con sensores o dispositivos de tratamiento que pudieran ser inyectados dentro del cuerpo o sensores ambientales que puedan ser esparcidos en el aire...
Teóricamente estos dispositivos podrían mantener su potencia indefinidamente hasta su uso, no como la baterías que pierden su carga si no se usan.
Otro aspecto es la utilización de diferentes materiales reactivos para el recubrimiento, lo que haría oscilar el frente de onda,  pudiendo producir corriente alterna.
Aunque actualmente las versiones de este sistema tienen una baja eficiencia,  se presenta como un objetivo eliminar la emisión de calor y de luz. 




Para ampliar información:
  
Traducción y adaptación:
Socitek Ingenieros 

martes, 21 de febrero de 2012

PROGRAMAS CALENER Y LIDER

El programa informático CALENER es una herramienta promovida por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, a través del IDAE , y por el Ministerio de Vivienda, que permite determinar el nivel de eficiencia energética correspondiente a un edificio. El programa consta de dos herramientas informáticas para una utilización mas fácil por el usuario.


CALENER-GT: Calificación de eficiencia energética de grandes edificios del sector terciario.
CALENER-VYP: Calificación de eficiencia energética de edificios de viviendas y del pequeño y mediano terciario.

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LIDER es la aplicación informática que permite cumplir con la opción general de verificación de la exigencia de Limitación de Demanda Energética establecida en el Documento Básico de la Habitabilidad y Energía del Código Técnico de la Edificación (CTE-HE1) y está patrocinada por el Ministerio de Vivienda y por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Esta herramienta está diseñada para realizar la descripción geométrica, constructiva y operacional de los edificios, así como para llevar a cabo la mayor parte de los cálculos recogidos en el CTE-HE1 y para la impresión de la documentación administrativa pertinente.
La definición de los inmuebles es compatible con la requerida por el programa CALENER en sus diferentes versiones adaptadas a los sectores residencial, pequeño y mediano terciario y gran terciario. Cuando sea necesaria la compatibilidad con el programa CALENER GT, deben cumplirse las condiciones especificadas en el apartado "Compatibilidades entre LIDER y CALENER "del Manual de Usuario.

jueves, 16 de febrero de 2012

ILUMINACIÓN BASADA EN MICROPLASMAS


Gary Eden y Sung-Jin Park de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos, han fundado Eden Park Illumination Inc. para producir  un nuevo método de iluminación basado en microplasmas que ofrece ventajas únicas sobre las tradicionales como las fluorescentes , o las más novedosas como las LED o las OLED.
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El Plasma en la iluminación

Pero ¿Qué es el plasma? El plasma es el cuarto estado de la materia. Es un gas con átomos o moléculas ionizados, lo que le permite ser un conjunto conductor. En este estado los electrones están constantemente saltando de un átomo a otro, ganando y perdiendo energía, que se traduce en emisión de luz.
Los plasmas usados en iluminación se crean usando electricidad para incrementar la energía de los gases. En ciertos tipos de iluminación,como las lámparas de descarga (HD) ,el plasma alcanza elevadas temperaturas y presiones.
Los plasmas que no se calientan  son conocidos como plasmas fríos, son también llamados atmosféricos porque su presión es similar a la atmosférica. Este es el tipo de plasma usado en la Iluminación por Microplasma. 

Esta iluminación ofrece las siguientes ventajas sobre los macroplasmas:
  •  Permite mezclas de gases libres de Mercurio alcanzando una elevada eficiencia
  •  La cercanía de los electrodos permite operar cerca la presión atmosférica lo que permite diseños muy  estrechos y formas más planas que las actuales.
  • Ofrece una elevada eficacia en luminarias planas sin necesitar reflectores para dirigir la luz  
Comparativa eficiencia diversos sistemas. Eden Park Illumination
Cómo trabaja la iluminación por microplasmas:

Las lamparas se componen de una matriz que contienen miles de microcavidades delimitadas por  una estructura de  barreras dieléctricas.
Ilustración: Eden Park Illumination
Cada microcavidad contiene la estructura necesaria para la transmisión de energía eléctrica.
Cuando se aplica voltaje el microplasma que se forma en cada cavidad emite luz, dependiendo su color  de la longitud de onda del emisor, pudiendose fabricar en cualquier configuración.

 

Características y beneficios
Ilustración: EdenPark Illumination
Luz uniforme y brillante
Larga duración
Alta eficiencia lumínica
Facilidad de generación con diferentes           colores, incluso ultravioleta e infrarrojos
No requiere balasto
Flexible, permite formas curvas
Baja generación de calor
Bajo costo de producción


Para ampliar información : www.edenpark.com
Traducción y adaptación: Socitek Ingenieros

jueves, 9 de febrero de 2012

ADAPTAR ANTENAS PARA CAPTAR LA ENERGIA SOLAR

Muchos dispositivos solares como las calculadoras , sólo necesitan un pequeño panel solar para funcionar. Pero suministrar suficiente energía para las necesidades diarias requiere enormes paneles solares fabricados con materiales semiconductores que aproximadamente convierten un 7 % de la energía solar en eléctrica.
Investigadores del Renewable Energy Center de la TAU (Tel Aviv University) están desarrollando un panel solar compuesto de nano-antenas en lugar de semiconductores. Adaptando las clásicas antenas metálicas para absorber las ondas lumínicas  a frecuencias ópticas se consigue un ratio de conversión de luz en energía utilizable muy superior. Dicha eficiencia junto con el menor coste de material significaría un menor coste de uso de energía “verde”
Recepción y transmisión de energía verde
Las ondas de radio y las ópticas son ondas electromagnéticas. Cuando se recogen estas ondas se generan electrones que pueden convertirse en corriente eléctrica. Tradicionalmente los detectores basados en semiconductores se usan para interaccionar con la luz, mientras que las ondas de radio se capturan por la antena.
Para una óptima absorción las dimensiones de la antena deben corresponderse con la longitud de onda de la luz (más pequeña), cosa posible hoy puesto que se pueden fabricar antenas de longitud inferior a una micra.
Para probar la eficacia de estas antenas los investigadores midieron su capacidad para absorber y reenviar energía (como si de la emisión de un teléfono móvil se tratara) así como la cantidad de energía perdida en el circuito. Los test iniciales indicaron que el 95% de los watios que entraban en la antena salían posteriormente, perdiéndose únicamente un 5%.
Incluso las antiguas antenas tienen un gran potencial puesto que pueden captar diferentes longitudes de onda a través del amplio espectro solar. Los semiconductores  absorben únicamente una fracción de la energía disponible.
Un grupo de antenas hechas de diferentes longitudes pero de los mismos materiales podrían utilizar el espectro completo de la luz.
Mejorando el resultado final de la energía solar
Los investigadores han construido un modelo de un posible panel solar. El próximo paso es enfocarse en el proceso de convertir la energía electromagnética en corriente eléctrica.
La meta no es sólo mejorar la eficiencia de los paneles solares, sino lograr una opción más económica. Una antena basada en metales, como el aluminio  en bajas cantidades, con el potencial de mayor eficiencia y menor coste puede ser una buena contribución.

Traducción y adaptación: Socitek Ingenieros

miércoles, 1 de febrero de 2012

AMORTIGUADORES QUE TRANSFORMAN BACHES EN ELECTRICIDAD

Este amortiguador devuelve vibraciones y sacudidas de los caminos  en electricidad que puede ser aprovechada por otros dispositivos del vehículo. Su uso puede ser para vehículos convencionales, híbridos y eléctricos, aunque sus principales clientes se encuentran en camiones y vehículos pesados.
La empresa Levant Power,está desarrollando unos nuevos amortiguadores generadores de electricidad que pueden reducir el consumo de combustible entre el 1,5 y el 6 por ciento, dependiendo del vehículo y de las condiciones de conducción. El sistema también puede mejorar el manejo del vehículo

Los nuevos amortiguadores parecen amortiguadores convencionales, a excepción de un cable de alimentación que sale de un extremo, y pueden ser instalados en vehículos normales. Éstos se conectan a un dispositivo de administración de energía que también puede controlar la energía de otras fuentes, (sistemas de frenado regenerativo, dispositivos termoeléctricos que convierten el calor residual en electricidad o paneles solares). La electricidad generada se incorpora después al sistema eléctrico del coche para reducir la cantidad de carga en el alternador.

Igual que en un amortiguador convencional, se utiliza el movimiento de un pistón sumergido en aceite para amortiguar el movimiento. Sin embargo, Levant ha desarrollado una cabeza del pistón modificada que incluye unas piezas que lo hacen girar a medida que avanza a través del aceite, convirtiéndolo en un pequeño generador.

Para mejorar el manejo del vehículo, el regulador de potencia utiliza la información de acelerómetros y otros sensores para cambiar la resistencia de los generadores, que endurece o suaviza la suspensión. Por ejemplo, si los sensores detectan que el coche empieza una curva, el regulador de potencia puede aumentar la resistencia de los amortiguadores en las ruedas exteriores, la mejor para las curvas.

El sistema funciona más eficientemente en vehículos todo terreno pesados que circulan rápidamente sobre terreno accidentado, por lo que la empresa tiene como objetivo las aplicaciones militares. 

Lo que distingue el nuevo sistema es su coste relativamente bajo y la capacidad para generar electricidad. Los amortiguadores y los controles electrónicos van a costar un poco más que los amortiguadores convencionales, pero en aplicaciones tales como camiones comerciales, el ahorro de combustible amortizará los costes adicionales en 18 meses.

Sin embargo no son los únicos amortiguadores capaces de generar electricidad: El profesor de ingeniería mecánica de la Universidad Stony Brook, Lei Zuo, investigadores de la Universidad Tufts y de General Motors han presentado patentes de diseños de amortiguadores generadores de electricidad utilizando sistemas que no usan fluidos, sólo la resistencia electromagnética. Su mayor reto es hacerlos lo suficientemente pequeños para caber en los vehículos existentes, al mismo tiempo que se asegure que siguen siendo capaces de producir una cantidad útil de electricidad.
Más información: levantpower.com