jueves, 14 de junio de 2012

ENERGÍA GENERADA POR EL PASO DE VEHÍCULOS

Hace algún tiempo dedicamos un espacio a la generación de electricidad mediante pisadas. Al contrario de lo que pudiera parecer, ésta no es una iniciativa aislada. Hay en el mundo otras empresas que se dedican a desarrollar tecnologías similares. Hoy hablaremos de  Energy Harvesting System: Energía eléctrica generada por el paso de vehículos en la carretera 
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Objetivo 
El Instituto Technion y la empresa Innowatech han orientado su investigación hacia la obtención de electricidad gracias al tráfico rodado a partir de la presión que los vehículos ejercen sobre la carretera, circulando en ella. 

El objetivo del proyecto es demostrar la viabilidad de generar energía en la carretera a pequeña escala. A largo plazo se podría llegar a revolucionar los sistemas de generación eléctrica a partir de la instalación masiva de dispositivos piezoeléctricos bajo el asfalto. Este principio puede aplicarse a calles, autopistas, ferrocarriles, aeropuertos y la generación podría lograrse no sólo con vehículo sino con el paso de personas tal y como ya se esta desarrollando en otros lugares.

Funcionamiento del sistema.
El elemento clave es el fenómeno de la piezoelectricidad (capacidad  de algunos cristales de adquirir polarización eléctrica al ser sometidos a presión).
Una carretera convencional está fabricada con material viscoplástico, cuya principal característica es la elasticidad. Cuando un vehículo pasa por encima,  la carretera se deforma verticalmente. Esta deformación se traduce en energía calorífica.

En una carretera con generadores piezoeléctricos alojados en ella, parte de la energía del vehículo se convierte en la deformación de la carretera que se transforma en energía eléctrica en lugar de desperdiciarse en calor.

¿Cómo va montado?

 
Se deben introducir bajo el asfalto, (abriendo zanjas no muy profundas), una serie de generadores piezoeléctricos  Estos elementos estarán en su parte superior tan solo a 3 cm de la superficie del asfalto pero el conjunto del generador necesita más espacio con lo que la profundidad debe ser mayor.

De los generadores parten unos cables que conectan con unas baterías situadas al lado de la carretera. Al pasar, los vehículos activan los generadores que convierten la energía mecánica de la presión de las ruedas en energía eléctrica. La energía generada se almacena en las baterías. Esta energía acumulada puede ser utilizada para las necesidades locales o se inyectan a la red. En cualquier caso es suficiente para iluminar la carretera.


Alcance y aplicaciones
Una longitud de un kilómetro a lo largo de un solo carril sería capaz de producir un promedio de 200 kWh por hora, electricidad suficiente para proveer para el consumo medio de entre 200 y 300 hogares en el caso que unos 600 camiones o autobuses viajaran de media a través de este tramo. 

Las aplicaciones más inmediatas son diversas: semáforos, vallas publicitarias, cámaras, controladores de velocidad, sistemas de comunicación...
Todo está en función del volumen y de las características del tráfico. En cualquier caso,  en áreas urbanas y metropolitanas con tráfico constante de todo tipo se podría obtener mucha energía eléctrica.


Ventajas e inconvenientes
La energía se genera y se consume en el mismo lugar sin necesidad de líneas de alta ni de media tensión.
El potencial por tramo de vía puede ser de de unos cientos hasta miles de kilovatios por hora en función del flujo del tráfico.
No se ocupa el espacio público ni se altera el paisaje urbano ya que la instalación es invisible
Funciona en toda clase de condiciones meteorológicas.
Los requerimiento de mantenimiento del sistema son muy bajos y su duración es de décadas (30 años).
Las infraestructuras son a prueba de robos o vandalismo debido a su ubicación.
Los beneficios ambientales serían evidentes: una disminución de las emisiones asociadas a la producción de energía eléctrica y una reducción del impacto ambiental visual a diferencia de lo que ocurre con otras infraestructuras.

Como inconveniente a mencionar, al encontrarse en un estadio de tecnología incipiente, el costo para la instalación de un kilómetro de un carril de la carretera es de aproximadamente 600.000 euros. Aunque con una producción masiva, el precio podría bajar en dos tercios, siendo más competitivo que los sistemas de energía solar.


Más información en  innowattech

martes, 29 de mayo de 2012

FOTOSÍNTESIS ARTIFICIAL O CÓMO PRODUCIR HIDRÓGENO CON LUZ SOLAR

Hace ya algún tiempo reseñamos en nuestra página de Facebook los avances que se estaban realizando en el desarrollo de hojas artificiales para producir electricidad en el MIT (Boston). Nos alegra saber que en España también se producen avances en esta dirección gracias al Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I, que ha desarrollado un dispositivo con materiales semiconductores que en medio acuoso genera hidrógeno de forma autónoma empleando únicamente luz solar. Esta tecnología está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza. 
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La producción de hidrógeno de forma eficiente utilizando materiales semiconductores y luz solar constituye un reto crucial para hacer realidad un cambio de modelo energético hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos inagotables y respetuoso con el medio ambiente. Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es, en estos momentos, suficiente para pensar en su comercialización, se están explorando distintas vías para mejorar su eficiencia y hacer que esta tecnología constituya una alternativa real para satisfacer la demanda energética del siglo XXI.

El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O). La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión agua.
Para convertir el agua en combustible (H2), hay que romper la molécula H2O separando sus componentes y para que el proceso se realice sin utilizar reservas fósiles, es necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación solar, y sin ninguna otra ayuda, realice las reacciones químicas de romper la agua y formar hidrógeno, de forma similar a como lo hacen las hojas de las plantas, por eso estos dispositivos reciben la denominación de hoja artificial.

El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz genera burbujas de gas hidrógeno. En un primer paso, el grupo de investigación ha utilizado una disolución con un agente oxidante de sacrificio y estudia la evolución del hidrógeno producido por los fotones. El siguiente reto es comprender los procesos físico-químicos que se producen en el material semiconductor y en su interacción con el medio acuoso para racionalizar el proceso de optimización del dispositivo”.


El desarrollo de la hoja artificial es un gran desafío científico por la dificultad que supone la selección de los materiales que intervendrán en el proceso, de forma que funcionen de forma continuada y sin descomponerse. Actualmente, este Grupo  es uno de los pocos grupos de investigación a nivel mundial que han demostrado la viabilidad de un dispositivo de estas características, junto a los laboratorios norteamericanos del MIT en Boston o NREL en Denver. 

En comparación con otros dispositivos, el desarrollado por la UJI presenta la ventaja de su bajo coste de producción y de una mayor recolección de los fotones incidentes de la luz, utilizándose para la producción de hidrógeno fotones incluso del espectro infrarrojo”.

Más vídeos sobre el proceso completo de generación de hidrógeno aquí

Miembros de grupo de investigación  dirigido por el catedrático Juan Bisquert: Sixto Giménez, Iván Mora, Eva Maria Barea, Francisco Fabregat, Roberto Trevisan, Maria Victoria González, Pau Rodenas, Pablo P. Boix y Laura Badía.

Fuente: blogs.uji.es/cienciatv

jueves, 24 de mayo de 2012

¿QUÉ ES UNA EMPRESA DE SERVICIOS ENERGÉTICOS?


Últimamente se oye hablar mucho de las Empresas de Servicios Energéticos, pero ¿tenemos claro que hacen y a qué se dedican? Y lo más importante ¿cómo podemos beneficiarnos de sus servicios?
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¿Cómo se define una empresa de servicios energéticos (ESE)?

Según la Ley vigente como “una persona física o jurídica que proporciona servicios energéticos o de mejora de la eficiencia energética en las instalaciones o locales de un usuario y afronta cierto grado de riesgo económico al hacerlo. El pago de los servicios prestados se basará (en parte o totalmente) en la obtención de mejoras de la eficiencia energética y en el cumplimiento de los demás requisitos de rendimiento convenidos”. 



¿Qué tipo de trabajo les corresponde a estas empresas?
El servicio energético prestado por la Empresa de Servicios Energéticos consistirá en un conjunto de prestaciones que incluye la realización de inversiones, de obras o de suministros necesarios para optimizar la calidad y la reducción de los costes energéticos. Esta actuación podrá comprender además de la construcción, montaje o transformación de instalaciones, equipos y sistemas consumidores de energía, su mantenimiento, actualización o renovación, su explotación o su gestión derivados de la incorporación de tecnologías eficientes. 
Más concretamente estos son tipos de servicios que desarrolla una ESE:


Auditorias y certificaciones energéticas
Diseños de proyecto
Construcción e instalación
Explotación
Operación y mantenimiento
Control, medición y verificación


¿Quién puede solicitar sus servicios?
Las ESEs pueden ofrecer sus servicios a un amplio abanico de público: 
Administraciones Públicas que tienen limitado el gasto público, consiguiendo reducir  los costes asociados a la electricidad y los combustibles las además de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Empresas, para las que la reducción de sus costes de producción significa un aumento directo en la competitividad de sus productos.
Asociaciones y colectividades de actividades deportivas, de ocio, etc, que deseen reducir sus costes energéticos
Promotores, administradores, particulares que quieran  aumentar la eficiencia energética de sus edificios tanto los existentes, como los de futura construcción.
Establecimientos de tipo hostelero, residencial, o cualquier tipo de colectivo o particular que quieran disminuir su gasto en energía y combustible, así como aumentar la eficiencia de las instalaciones que ya tenga.


¿Cuál es el elemento clave para el funcionamiento de las empresas de servicios energéticos?
La capacidad de integración por parte de estas empresas de la planificación, la realización y la financiación de actuaciones de eficiencia energética en las instalaciones, con el fin de optimizar el uso de la energía y conseguir un ahorro de consumo y costes para el cliente. Estas empresas se convierten en un instrumento muy interesante para los municipios, las empresas y otros colectivos en un momento de crisis.

¿Suponen una externalización del servicio?
Sí, el objetivo es obtener sistemas y servicios energéticos mejores de los que tenían antes de externalizar el suministro y conseguir unos ahorros que beneficien sus finanzas. El pago  se basará (en parte o totalmente) en la obtención de mejoras de la eficiencia energética y en el cumplimiento de los demás requisitos de rendimiento establecidos en un convenio entre las partes. 

¿Cómo se puede  conocer qué empresas hay y establecer contacto con ellas?
El IDAE ha elaborado una base de datos que contiene información de contacto, servicios comercializados y ámbito geográfico de actividad. Pueden formar parte de esta base de datos de Empresas de servicios energéticos (ESE) las personas físicas o jurídicas que proporcionen servicios energéticos, en las instalaciones o locales de un usuario y afronte cierto grado de riesgo económico al hacerlo. 


¿El horizonte estratégico es la eficiencia?
Sí, los esfuerzos actuales han de centrarse en la mejora de la eficiencia energética en el uso final y en el control de la demanda de energía. El Libro Verde sobre la seguridad del abastecimiento energético subrayaba que, si no se adoptaba medida alguna, el porcentaje de dependencia de la Unión Europea (UE) frente a las fuentes de energía exteriores pasaría, según las previsiones actuales, del 50 % al 70 % de aquí al año 2030. A su vez, las emisiones de CO2 y de los demás gases de efecto invernadero siguen aumentando en la UE y las actividades humanas relacionadas con el sector de la energía son responsables de al menos un 78 % de las emisiones de gases de efecto invernadero en la Unión. 

Más información y contacto: