El Primer Barco Ecológico: “Energy Observer”

barco ecológico "Energy Observer"

El primer barco ecológico “Energy Observer” salió del puerto de Saint-Malo, Francia, el 26 de junio de 2017, sin una gota de energía fósil a bordo.

Navegando sin emitir ningún gas de efecto invernadero o partículas finas.

Es el primer barco que trabaja bajo propulsión eléctrica.

Y funciona gracias a una combinación de energías renovables y agua de mar, a través de un sistema de producción de hidrógeno.

La presentación al público del barco “Energy Observer”, antes de su lanzamiento en Saint-Malo (Francia), se llevó a cabo en abril de 2017.

Siendo catalogado como un proyecto bastante innovador.

Energy Watch, apostó por la primera energía barco francés independiente.

Presentando al público el barco “Energy Observer” en abril del 2017.

El “Energy Observer” comienza una gira mundial que durará hasta 2022.

Viajará por los océanos durante seis años en asociación con la UNESCO, haciendo 101 escalas en 50 países.

Para sensibilizar a las poblaciones y las comunidades locales a lo que está en juego en la transición energética y el desarrollo sostenible.

El objetivo es probar a tamaño real la eficiencia de la energía solar y eólica.

Así como la producción de hidrógeno a partir del agua de mar.

Este catamarán, fue construido en Canadá en 1983 y ha sido transformado hasta convertirse en un laboratorio experimental completamente autosuficiente.

La energía que necesita la produce el propio barco, y va más allá de la destreza técnica.

Jérôme Delafosse jefe de la expedición y realizador de documentales, así como Victorien Erussard, uno de los fundadores del proyecto y oficial de la marina mercante francesa, como su equipo, quieren conocer creadores de soluciones tecnológicas innovadoras para demostrar que existe una ruta de energía limpia y sostenible.

Frente a los ambientales del siglo XXI, el tiempo ya no es una cuestión de observación, sino de acción.

Por lo que consideran que esta expedición es una oportunidad para crear una comunidad más allá de las fronteras.

Mediante la mejora y la conexión de soluciones en conjunto, acotó Jerome Delafosse.

Quien es líder de la expedición, buzo profesional y documental sobre la naturaleza y la biodiversidad.

El proyecto cuenta con el apoyo de las entidades siguientes:

  • La Unión Europea.
  • La Unesco.
  • IRENA: Agencia Internacional de las Energías Renovables.

La expedición está medida en la puesta en marcha de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, y el Energy Observer es el primer embajador por Francia.

¿Dónde nació la idea?

En el año 2013 el navegante Frédéric Dahirel recupera uno de los veleros más rápidos en la historia de las carreras en alta mar.

El Energy Observer no es un barco nuevo.

Fue construido en 1983 por el arquitecto naval Nigel Irens para competir en carreras transoceánicas.

En 1994, Fredéric, permitió a Sir Peter Blake, un gran navegante de Nueva Zelanda, que se había retirado de la carrera, dedicarse a las exploraciones ambientales, para establecer el récord mundial.

El sueño de Frédéric Dahirel fue convertirlo en el primer barco francés impulsado por electricidad eólica.

En 2015, su compañero de vela, Victorien Erussard se unió a él.

Y posteriormente presentaron el proyecto al Comisariado de la Energía Atómica y Energías Alternativas y al Laboratorio de Innovación para Nuevas Tecnologías Energéticas y Nanomateriales (CEA-Liten).

Este proyecto tomó iniciativas con rumbos más tecnológico.

Al incorporar la exploración de las posibilidades del hidrógeno marino como fuente de energía.

¿Cómo es su funcionamiento?

El barco posee 30 metros de largo, 12,8 de ancho y 28 toneladas de desplazamiento.

El catamarán avanza con impulsos generados por dos motores eléctricos que reemplazan las velas.

Estos motores son alimentados por 3 paneles fotovoltáicos con una superficie de 130m2, dos turbinas eólicas y una cometa de 50m2.

Los cuales están instalados en sus flancos y cubren la mayor parte del tiempo la demanda energética del barco.

En el centro, se puede desplegar una vela de barril de 20 metros de ancho.

Dos hidrogeneradores que actúan debajo del casco, cuando no hay viento ni sol.

El barco es arrastrado por la cometa y los motores generan una corriente que permite producir hidrógeno.

De esta energía hidráulica generada por la navegación se produce electricidad y satisface así las necesidades del motor, la vida a bordo, los dispositivos de guía y telecomunicaciones del barco.

Las energías y los sistemas de almacenamiento se complementan entre sí.

Lo que le permite al barco avanzar a 8 o 10 nudos en lugar de 30 nudos cuando estaba destinado a la carrera.

De igual forma, también está equipado con diferentes sensores para analizar el estado de salud de los océanos.

Así mismo, coexisten en las bodegas y en el puente, 700 sensores electrónicos que registran en tiempo real el comportamiento de las piezas del rompecabezas energético: eólico, solar, hidroeléctrico, producción de hidrógeno.

Para crear esta línea de producción capaz de soportar las condiciones extremas de navegación, casi 30 investigadores de CEA-Liten trabajaron durante 2años.

Y han sido apoyados por ingenieros, expertos en transporte, arquitectos navales y nuevas tecnologías, pero también por empresas privadas.

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Barco ecológico y sostenible

Diseñado como una red inteligente, este sistema combinado de energía renovable podría usarse algún día en

*Hogares, fábricas o buques de carga.

Podría ayudar a combatir la exclusión energética de los 1.200 millones de personas que aún viven sin acceso a la electricidad en el mundo.

Hasta la actualidad se han invertido 5 millones de euros en el proyecto y el 95% de la inversión proviene de las empresas privadas.

Alrededor de veinte prototipos han sido puestos a disposición; una gran oportunidad para sacarlos de los laboratorios, estudiarlos y probarlos.

La segunda innovación radica en la producción de hidrógeno sin emisiones de CO2.

En Francia, este gas se considera como una solución para el futuro para garantizar el almacenamiento de electricidad verde de origen eólico y solar.

Actualmente, el 95% del hidrógeno utilizado en el mundo se produce a partir de combustibles fósiles, como el gas natural y es muy contaminante, pudiéndose producir descarbonatado, explicaron los investigadores.

 Recorrido y actividades posteriores

Se realizarán una serie de ocho documentales para un canal francés, contenido y realidad virtual 3D.

Luego será publicado en Internet o en los puertos donde se llamarán: inmersiones en el corazón de Energía Observador.

Donde estiman la oportunidad de mostrar todos estos contenidos en escuelas de todo el mundo.

Tras realizar navegaciones por Francia el año pasado.

Este verano lo realizará por el mar Mediterráneo, posteriormente, en 2019 y 2020, recorrer el norte de Europa y América.

Se tiene previsto que el Energy Observer llegue a Tokio, coincidiendo con la celebración de los Juegos Olímpicos.

Para posteriormente visitar Asia, Oceanía y Oriente Próximo, en 2021 y 2022.

El equipo viajará a las islas en busca de la independencia energética como la de El Hierro, en las Islas Canarias, España.

Y está previsto visitar en los sitios del patrimonio mundial y reservas.

En cada etapa, se permitirá reunir e interactuar con ciudadanos, representantes políticos, agentes económicos y sociales.

Encontrar soluciones sostenibles donde sea que estén y participar en su despliegue optimizará las tecnologías integradas.

Ya que la idea es mostrar también que las transiciones ecológicas y energéticas son posibles.

El Barco ecológico “Energy Observer” visita España

El barco hizo escala ahora a Valencia, España.

Durante su estancia, se instaló una exposición para que los visitantes puedan descubrir e interactuar con la tecnología del barco.

Los visitantes pueden conocer a la tripulación y explorar a través de la realidad virtual y el contenido interactivo.

La muestra inició su apertura al público gratuitamente desde el viernes 31 agosto hasta el miércoles 5 de septiembre.

Los horarios de actividades son:

Desde las 10:00am hasta la 01:00pm, y de 04:00 hasta las 10:00pm (el 3 de septiembre cierra a las 06:00pm).

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Algas: nuevo combustible ecologico

algas

El combustible generado con algas proviene a partir del uso de la energía solar y CO2 que se encuentra a su alrededor, para su proceso de fotosíntesis que, durante su crecimiento, las algas acumulan grasa y es a partir de esta grasa que el combustible está hecho.

Las algas no compiten con el alimento humano, por agua y superficies cultivables.

Su explotación es mucho menos contaminante y toman de 20 a 30 veces menos de espacio en comparación a otros cultivos.

Por lo que se considera que el cultivo de algas con fines energéticos es otra avenida estudiada para el sector de la energía de biomasa.

Como tales, las algas se consideran biocombustibles de tercera generación, después de semillas oleaginosas (actualmente comercializadas) y biocombustibles a base de madera, paja y hojas.

Estas plantas marinas de antigüedad apuntan ser una buena fuente de energía con muchas ventajas.

Las algas también contienen cantidades significativas de lípidos que son posibles transformarlos en biocombustibles, ya sea biodiesel, biometano o bioetanol.

Una hectárea de algas podría producir hasta 60,000 litros de petróleo por año contra 6.000 litros por hectárea de palma.

A diferencia de otros cultivos que se aprovechan para generar biocombustible, las algas no sirven para alimentar a la población.

Producen un combustible de muy buen nivel, casi listo para la combustión y se las puede cultivar en áreas que son inapropiadas para la actividad agrícola, como los desiertos.

Una de las características principal y atractiva del combustible de algas es que pueden producirse utilizando solución salina y aguas residuales.

Son biodegradables y relativamente inofensivo en caso de un derrame en el entorno natural.

Sin embargo, su producción aún no está del todo desarrollada.

Se estima que hay entre 200,000 y un millón de especies de algas en el mundo.

Lo cual, representa una gran diversidad biológica y responde a una gran adaptabilidad natural.

El rendimiento de las algas es significativamente mayor que la de las plantas terrestres.

Ya que son organismos unicelulares; su crecimiento en suspensión en un medio acuoso les permite un mejor acceso a los recursos: agua, CO2 y minerales.

Un equipo de científicos e ingenieros franceses, con el apoyo de las universidades españolas de Alicante y Valencia, diseñó y desarrolló el primer “proceso acelerado de conversión de energía” que permite valorizar las emisiones industriales de CO2 en un aceite de calidad. similar al aceite fósil.

¿Cual es el proceso al que se someten las algas para producir combustible?

El proceso inicia con el cultivo de microalgas extremadamente concentrado y expuestos a la energía solar.

Las algas se encuentran conservadas en múltiples cilindros transparentes con agua donde las células se reproducen masivamente.

En un lapso de tiempo de 48 años; proceso que naturalmente requiere de muchísimos años.

A partir de un 1 ml, se pueden cosechar aproximadamente 500 millones de algas de 2 a 4 micras.

Para alimentar estas plantas se requiere de luz solar para el proceso de fotosíntesis y Dióxido de carbono (CO2).

El CO2 se recupera a través de tuberías y se integra para se puedan multiplicar.

El concentrado vegetal se filtra para eliminar el agua y los omegas 3.

Posteriormente se seleccionan o eligen las algas que contengan más grasa.

La biomasa resultante se convierte en aceite artificial producto del craqueo térmico.

Es decir, se someten a un proceso químico (el cual quiebra las moléculas para generar compuestos más simples) de alta temperaturas y presión.

Este aceite, funciona como un hidrocarburo clásico y tiene el mismo poder calorífico que el carbón.

Así mismo se puede utilizar a partir de esta biomasa en subproductos:

*Silicio para las placas de energía fotovoltaica y celulosa para papel, entre otros.

El biocombustible puede ser utilizado en ciclos sin fin para plantas térmicas que produzcan electricidad.

¿Producir cantidades suficiente de este producto a escala comercial/industrial, es rentable?

Los costos estimados de producción industrial difieren.

Diferentes estudios evalúan apreciaciones diversas pero que no están tan lejos uno de la otra.

Por ejemplo, el equipo científico francés Shamash evaluó en Enero de 2009 a 10 euros por litro del biocombustible a costo de producción industrial.

Una compañía canadiense, Seed Science Ltd estimó el costo de la producción industrial en los países desarrollados en una cifra de entre 3,5 y 6,9 euros por litro (es decir, entre $4,5 y $ 9).

Así mismo, el programa de la biomasa del Departamento de Energía de Estados Unidos apreció que el costo de la producción industrial es más de 8 $ por galón, o 1,80 euros por litro, teniendo en cuenta los datos conocidos Noviembre de 2008.

Algenol anuncia una distribución de bajo costo de $ 1.30 por galón en 2015, o € 0.30 por litro.

Estimaciones:

A nivel de eficiencia energética, una de las desventajas reflejadas según estudios e informes realizados por diferentes entidades es que, la conversión de la energía en comparación con las otras es mínima.

Es decir, la energía solar mediante las algas está en el orden de 3Mw.

Menos que la energía eólica (entre 5 y 20 mW), o la hidroeléctrica (entre 10 y 50 mW).

De igual forma se estima que tienen un menor rendimiento, porque están limitados por el proceso de la fotosíntesis que es muy bajo (<1%).

Sin embargo, evalúan que el uso de esta innovación sea para proporcionarla a gran escala y convertirla en competitiva.

A largo plazo, en un área de 40 hectáreas, el objetivo es absorber 450mil toneladas de CO2 por año para obtener 230,000 barriles de petróleo.

El proyecto comenzó hace 5 años y comienza a seducir a los más grandes como Exxon.

La compañía petrolera número uno en el mundo quiere invertir $ 600 millones en investigación y desarrollo de aceite de algas.

Bernard Stroïazzo-Mougin, en el origen de las patentes “fenómeno de ionización entorno submarino” y “control de los campos magnéticos artificiales” es el ingeniero detrás del proyecto.

El Presidente fundador de Bio Fuel Systems(BFS), reunió a un equipo de 25 investigadores y académicos de reconocido prestigio a esta nueva actividad.

Hasta la fecha, más de veinte patentes protegen el proceso BFS en torno a la selección de cepas de microalgas con alto potencial.

La proyección de un mundo sin escasez de energía y descargas contaminantes en el aire se vuelve más veraz, frente a un consumo de energía global que aumenta en poco más del 1% anual.

Las iniciativas de estos científicos solo pueden confirmar que la revolución energética y ecológica está en marcha.

 

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Combustible de Aguas Residuales: La alternativa 100% Española

aguas residuales

Combustible a partir de Aguas Residuales.

Muchas personas tienen la incógnita de saber cómo se puede generar combustible a partir de aguas residuales.

Actualmente nuestra sociedad es muy consumista y para satisfacer todas nuestras necesidades, necesitamos de grandes cantidades de energía.

Aunque el uso de tecnologías limpias o renovables ha dado paso a beneficios ambientales, económicos y sociales.

La naturaleza es finita, por lo que no siempre vamos a poder aprovechar de ella.

Como sociedad debemos suplir o replantear nuestro crecimiento con el fin de aprovechar los recursos de forma eficiente y de mejorar nuestra calidad de vida.

Tal es el caso de las investigaciones realizadas sobre materiales que sustituyan a los recursos energéticos, como el biocrudo.

Un grupo de investigadores estadounidenses pertenecientes al Laboratorio Nacional del Pacifico Noroeste del Departamento de Energía (PNNL), han evaluado y desarrollado un tipo de tratamiento para las aguas residuales que obtendría como resultado la generación de biocomustible.

Proceso del Combustible

El mecanismo se basa en el uso de la espuma o nata obtenida en los digestores de la etapa de tratamiento primario o mecánico.

El reactor utilizado en el proceso literalmente un tubo caliente y presurizado.

La tecnología utilizada es la licuefacción hidrotérmica (LHT): para crear petróleo crudo, se generan altas temperaturas y presión.

Es decir, se imita las condiciones geológicas que facilita la tierra para crearlo.

El biocrudo resultante puede ser refinado a través de operaciones convencionales.

Ya que este  material es parecido al petróleo que se extrae de la tierra.

Aunque trae consigo pequeñas cantidades de agua y oxígeno en forma mixta.

El aprovechamiento de la materia orgánica (desechos humanos) puede resultar más fácil de lo que parece.

Debido a que se puede descomponer en compuestos químicos.

El proceso de la licuefacción térmica trata de mantener 210 kg/cm2 bajo presión constante.

Los lodos obtenidos acceden a un sistema de reactor con temperaturas de 315 grados Celsius.

En los lodos provenientes de las aguas residuales municipales, se encuentran muchas cantidades de carbono y grasas.

Estos elementos facilitan la conversión de otros materiales presentes en las aguas residuales.

El movimiento del lodo que se genera a través del reactor.

Produce un biocrudo de muy alta calidad que, cuando es refinado, produce combustibles como la gasolina, el diesel y combustibles para jets.

Del proceso de licuefacción hidrotérmica, el calor y la presión hacen que las células del material de desecho se descompongan en diferentes fracciones, es decir, el biocrudo y una fase líquida acuosa.

Esta fase acuosa o los lodos generados por la depuradora, son considerados como un ingrediente pobre para generar combustible.

Sin embargo, la idea es acelerar la conversión hidrotermica para poder crear un proceso estable y continuo.

Ya que elimina la necesidad del secado que es requerido en la mayoría de las tecnologías térmicas actuales.

Y que son demasiado intensivas en el uso energía y caras para la conversión de combustible.

Así mismo, además del biocrudo, la fase liquida generada en el proceso puede ser tratada con un catalizador.

Con el fin de crear otro productos químicos o combustibles.

De igual forma se producen sólidos que contienen grandes cantidades de nutrientes importantes que pueden ser utilizados para la producción de fertilizantes u otros afines.

Datos ofrecidos por el PNNL estiman que una persona podría generar desde 7,5 hasta 11 litros de biocrudo al año.

En Estados Unidos, las plantas de tratamiento, diariamente tratan aproximadamente 130 millones de litros de aguas residuales.

Por lo que esta cantidad se podría traducir hasta 30 millones de barriles de petróleos al año.

Combustible alternativo 100% español

En España, la cifra abarca 14.250 millones de litros. Unos 3,3 millones de barriles.

Y es uno de los países que cuenta con dos empresas que se han aliado para desarrollar el proyecto Smart Green Gas.

Cuyo objetivo principal es obtener combustible a partir de aguas residuales, con el fin de utilizarlos en vehículos de gas natural comprimido.

Las empresas Seat y Aqualia, son las que llevan a cabo este gran proyecto y realizarán las pruebas necesarias de más de 120 mil kilómetros en total.

Si todo el estudio arroja los resultados deseados, cualquier carro de gas natural comprimido podrá utilizar este biocombustible.

Estos proyectos impulsan a continuar con las investigaciones del sector automovilístico.

Y pretende que el uso de un vehículo que funcione con biometano reduzca el 80% de las emisiones de CO2 en comparación a aquellos que utilizan la gasolina.

El alcance de este proyecto es crear una planta depuradora de mediano tamaño para producir potencialmente un millón de litros de biogás por día.

Suficiente cantidad para movilizar aproximadamente 300 vehículos.

Igualmente, este proyecto Smart Green Gas, no solamente ayudaría a abastecer red de autobuses, camiones de basura, patrullas de policía, etc.

Sino también a ser capaz de demostrar a escala industrial dos sistemas para el tratamiento de aguas residuales.

Los prototipos del proyecto son los siguientes:

1.- Prototipo Umbrella: donde se introducirá un reactor anaerobio de membranas.

2.- Sistema Anammox ELAN: cuyas bacterias pueden eliminar el nitrógeno del agua.

Otro de los prototipos es llamado Methagro, el cual tratará de utilizarse por el sector del transporte e incorporarse a la red de distribución de gas natural a partir de la producción del biometano.

En España se depuran aproximadamente 4.000 hectómetros cúbicos anuales de agua.

Los vehículos que circulen con agua residual a través de dicho proyecto abrirá un abanico de oportunidades en todos los sectores.

Por lo que los impulsores tienen grandes expectativas en este combustible alternativo.

Producir un combustible útil, permitirá no solamente obtener resultados significativos en el área económica.

Ya que se ahorrarían los costos del tratamiento, transporte y eliminación de residuos y aguas residuales.

Sino también en el ámbito ambiental.

Con este proceso se logra conseguir si le podemos llamar una doble solución.

Se logra solventar las necesidades energéticas de la industria de tratamiento de aguas residuales.

Y se reduce su impacto ambiental debido al agotamiento de los combustibles fósiles.

A la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero y de la descarga de N y SO2 al ambiente.

Si esta tecnología emergente demuestra ser un éxito, una instalación de producción podría permitir en el futuro que:

*La operación de aguas residuales alcance objetivo de sostenibilidad de cero energías netas, cero olores y cero residuos.

 

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