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La Pintura Solar Puede Innovar El futuro de las Energías Renovables

pintura solar

Los combustibles fósiles continúan representando la mayor fuente de energía en el mundo. En 2018, casi el 80% de la producción de energía  provino de combustibles no renovables como el petróleo y el carbón. Finalmente, este consumo masivo dará como resultado que la Tierra se quede sin estos recursos por completo. Por lo tanto, el mayor avance de las energías renovables y limpias se vuelve más importante cada día; Estas Innovaciones traen consigo nuevas técnicas o herramientas por eso ahora nos toca hablar sobre la pintura solar. 

Las empresas y los individuos ya están aprovechando el poder del sol y convirtiéndolo en energía. Más probablemente instalarían paneles si no fueran tan caros. Un sistema de 6 kilovatios puede costar más de $ 30,000, si no más, dependiendo de dónde viva. La pintura solar, sin embargo, podría ofrecer una solución perfecta.  

¿Qué es la pintura solar?

La pintura solar es una forma innovadora de usar los rayos del sol para desarrollar energía. Un equipo de investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology en Australia desarrolló el producto hace unos años. La pintura absorbe la humedad del aire. Luego, la luz y el calor del sol descomponen el líquido en oxígeno e hidrógeno, el último de los cuales pueden usar para producir energía. 

Una de las mayores ventajas de esta invención es que no depende del agua limpia para alimentar el sistema. Por el contrario, depende del agua de lluvia y el vapor en el aire, independientemente de si contiene o no contaminantes para producir combustible. Por lo tanto, donde haya humedad en el aire, la pintura funcionará. 

Un complemento a los paneles 

Otra ventaja más obvia es que puedes pintar prácticamente cualquier cosa con él, desde paredes hasta persianas. Incluso puedes pintar tu techo. En cualquier otra situación, hacer esto sería increíblemente desafiante. Por ejemplo, muchas personas optan por pintar su techo o equipo encima con  una capa base alquídica  o pintura epoxi. Estos pueden agrietarse a la puesta del sol. Sin embargo, la pintura solar fue hecha para cubrir los techos y el exterior de su hogar.

pintura solar

Por lo tanto, una vez que el producto esté disponible comercialmente, puede cubrir su hogar y usarlo junto con los sistemas de paneles solares para aumentar la eficiencia. Hacerlo también aumentaría el área de superficie, cubriendo manchas que no reciben suficiente luz solar para merecer un panel completo. De esta manera, los propietarios y las corporaciones podrían aumentar su producción de energía solar a una fracción del costo de instalar más paneles. 

El futuro es brillante

Los científicos y las investigaciones han aplaudido durante mucho tiempo el hidrógeno como una de las formas más limpias de energía sostenible. Sin embargo, debido a los problemas actuales asociados con la producción, el almacenamiento y la eficiencia, la energía del hidrógeno aún no se ha generalizado. La producción actual depende de la electrólisis para dividir las moléculas de oxígeno e hidrógeno, lo que anula el propósito de utilizar la energía del hidrógeno en primer lugar. 

Sin embargo, la pintura solar podría resolver este problema, ya que el proceso de separación de las moléculas simplemente involucra óxido de titanio y sulfuro de molibdeno. 

Si bien pueden pasar algunos años antes de que la pintura solar alcance la etapa de producción en masa, su futuro es bastante brillante. Es probable que esta tecnología revolucione la industria de las energías renovables. Una vez que las personas puedan tener en sus manos la pintura, podría reemplazar los paneles por completo y hacer que la energía solar sea omnipresente. Después de todo, cada hogar tiene paredes y un techo que puede revestirse. 

pintura solar

Mientras tanto

El mundo aún está a unos años de que la pintura solar llegue a las estanterías. Sin embargo, mientras espera, su mejor opción para aprovechar la energía del sol es instalar paneles solares. Aunque la inversión inicial puede ser costosa, pagarán en unos años con el dinero que ahorrará en facturas de electricidad y gas. Esto es especialmente cierto ya que los precios de la electricidad continúan aumentando. Por lo tanto, comprar paneles solares ahora asegurará que no se quede atascado pagando facturas cada vez más caras. 

Una vez que sale la pintura solar, puede usarla para complementar sus nuevos paneles solares brillantes y ahorrar dinero y el planeta.

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Carreteras Electrificadas Que cargaran Tu VE Mientras Conduces

carreteras electrificadas

Electreon Wireless Ltd. de Israel planea construir carreteras electrificadas instalando bobinas de carga eléctrica en un tramo de carretera de 1.2 millas en Tel Aviv a mediados de agosto. Es el último intento de permitir que los vehículos eléctricos se carguen mientras conducen. Pero, ¿es factible y necesario el enfoque?

Electreon también avanza en Suecia, donde la pandemia ralentizó otro proyecto de las  carreteras electrificadas. La compañía ahora está volviendo a la senda para desplegar bobinas en 2.5 millas de carretera en la isla de Gotland en el Mar Báltico en Suecia. La carretera electrificada soportará un servicio de transporte al aeropuerto provisto por la compañía de autobuses Dan y un camión eléctrico. La compañía se encuentra en las etapas finales de ingeniería.

Como sabe cualquier conductor de VE, se tarda unos 10 segundos en enchufar su automóvil eléctrico. Al día siguiente, una batería capaz de conducir entre 200 y 300 millas está lista para funcionar. La tecnología para la carga en carretera ultrarrápida también está progresando, con la carga en carretera que se produce en el tiempo que lleva estirar las piernas.

No obstante, el CEO de Electreon, Oren Ezer, prevé una gran necesidad de reponer una batería VE sin parar, especialmente para futuros vehículos autónomos. Ezer dijo:

Cuando imaginas un mundo en el que sales y pides un robotaxi a Uber o a quien creas, ¿esas compañías esperarán cinco horas para cargar sus autos?

La compañía coloca bobinas de cobre debajo del pavimento que transmite energía de la red de forma inalámbrica a un receptor conectado debajo de los EV a medida que pasan. El New York Times explicó el año pasado:

Un raspador de asfalto cava una zanja poco profunda en la carretera, mientras que un segundo vehículo instala las tiras de carga y las cubre con asfalto fresco. La energía se entrega a la calle desde la red eléctrica mediante inversores de potencia instalados a los lados de la carretera.

Los ejecutivos de Electreon dicen que casi dos tercios de una milla de carretera pueden equiparse durante un turno de construcción de una sola noche.

Una carretera de carga automática permitiría a los fabricantes de vehículos eléctricos usar baterías más pequeñas y livianas. Se repondrán mientras conduce. Las baterías más pequeñas que aún proporcionan un rango adecuado reducirían el precio de compra de los vehículos que funcionan con baterías.

Electreon quiere comenzar primero con las rutas de autobuses urbanos y autobuses. Después de instalar esa primera milla de camino electrificado en Tel Aviv, la compañía quiere expandir el despliegue a una ruta larga alrededor de la ciudad. La gran visión de la compañía es el transporte urbano totalmente eléctrico en todo el mundo.

No es un concepto nuevo. El gigante industrial alemán Siemens desarrolló tecnologías competitivas de carreteras eléctricas, probándolo también en Suecia y Corea del Sur. Al igual que otras estrategias de reabastecimiento de combustible VE no tradicionales, como el cambio de batería o la carga entre pares , sigue siendo altamente especulativo.

Se espera que el proyecto de Electreon en Suecia cueste $ 12 millones. Será financiado principalmente por el gobierno sueco. La prueba podría llevar a Suecia a construir más de mil millas de carreteras electrificadas de alta velocidad.

Nuestra Opinión Sobre Las Carreteras Electrificadas

La experimentación puede conducir a avances. Entonces nunca se sabe.

Pero las perspectivas de soluciones de carga futuristas de pie en el cielo pueden eclipsar las realidades a corto plazo. Casi toda la carga se realiza en casa o en el trabajo. Las plazas de carga, los cargadores rápidos para destinos urbanos y las soluciones en la calle están comenzando a abordar las necesidades de las personas que viven en viviendas multifamiliares.

Al mismo tiempo, la carga ultrarrápida se está volviendo mucho más rápida. Y China está invirtiendo en estaciones generalizadas de intercambio de baterías .

Mantendremos nuestros ojos en el proyecto para electrificar caminos. Pero no nos distraigamos cuando la tecnología actual de carga de Vehículos eléctricos ya está cubriendo nuestras necesidades.

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Esponja Inteligente que Podría Limpiar Los Derrames Petroleros

esponja inteligente

Con una capacidad de absorber más de 30 veces su peso en aceite, la esponja inteligente podría usarse para limpiar de manera económica y eficiente los derrames de petróleo sin dañar la vida marina. Después de exprimir el aceite de la esponja, puede reutilizarse muchas docenas de veces sin perder su efectividad.

“Los derrames de petróleo tienen efectos devastadores e inmediatos sobre el medio ambiente, la salud humana y la economía”, dijo Vinayak Dravid de Northwestern, quien dirigió la investigación. “Aunque muchos derrames son pequeños y pueden no ser noticia por la noche, siguen siendo profundamente invasivos para el ecosistema y la comunidad circundante. Nuestra esponja puede remediar estos derrames de una manera más económica, eficiente y ecológica que cualquiera de los estados actuales. soluciones de vanguardia “.

esponja inteligente

Dravid es el Profesor Abraham Harris de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern. Vikas Nandwana, investigador asociado senior en el laboratorio de Dravid, es el primer autor del artículo.

La limpieza de derrames de petróleo es un proceso costoso y complicado que a menudo daña la vida marina y daña aún más el medio ambiente. Las soluciones actualmente utilizadas incluyen la quema del aceite, el uso de dispersantes químicos para descomponer el aceite en gotas muy pequeñas, desnatar el aceite que flota sobre el agua y / o absorberlo con sorbentes costosos e irreparables.

“Cada enfoque tiene sus propios inconvenientes y ninguno es una solución sostenible”, dijo Nandwana. “La quema aumenta las emisiones de carbono y los dispersantes son terriblemente dañinos para la vida marina. Los skimmers no funcionan en aguas turbulentas o con finas capas de petróleo. Y los sorbentes no solo son caros, sino que generan una gran cantidad de desechos físicos, similar al problema del vertedero de pañales “.

La solución Northwestern supera estos desafíos al absorber selectivamente el petróleo y dejar atrás el agua limpia y la vida marina no afectada. El secreto radica en un recubrimiento nanocompuesto de nanoestructuras magnéticas y un sustrato a base de carbono que es oleofílico (atrae petróleo), hidrofóbico (resiste el agua) y magnético. La estructura 3D nanoporosa del nanocompuesto interactúa selectivamente con las moléculas de aceite y se une a ellas, capturando y almacenando el aceite hasta que se exprime. Las nanoestructuras magnéticas le dan a la esponja inteligente dos funcionalidades adicionales: movimiento controlado en presencia de un campo magnético externo y desorción de componentes adsorbidos, como el aceite, de manera simulada y remota.

La suspensión de nanocompuestos OHM (oleofóbico hidrofóbico magnético) se puede utilizar para recubrir cualquier esponja barata y comercialmente disponible. Los investigadores aplicaron una fina capa de la lechada a la esponja, exprimieron el exceso y lo dejaron secar. La esponja se convierte rápida y fácilmente en una esponja inteligente (o “esponja OHM”) con una afinidad selectiva por el petróleo.

Vinayak y su equipo probaron la esponja OHM con muchos tipos diferentes de aceites crudos de densidad y viscosidad variables. La esponja OHM absorbe constantemente hasta 30 veces su peso en aceite, dejando atrás el agua. Para imitar las olas naturales, los investigadores ponen la esponja OHM en un agitador sumergido en agua. Incluso después de agitar vigorosamente, la esponja libera menos del 1% de su aceite absorbido de vuelta al agua.

“Nuestra esponja funciona eficazmente en condiciones acuáticas diversas y extremas que tienen diferentes niveles de pH y salinidad”, dijo Dravid. “Creemos que podemos abordar un problema de giga toneladas con una solución a nanoescala”.

“Estamos entusiasmados de presentar esponjas inteligentes como una plataforma de remediación ambiental para eliminar y recuperar selectivamente los contaminantes presentes en el agua, el suelo y el aire, como el exceso de nutrientes, contaminantes de metales pesados, COV / toxinas y otros”, dijo Nandwana. “El recubrimiento de nanoestructura se puede adaptar para adsorber selectivamente (y luego desorber) estos contaminantes”.

El equipo también está trabajando en otro grado de esponja OHM que puede absorber selectivamente (y luego recuperar) el exceso de nutrientes disueltos, como fosfatos, de la escorrentía de fertilizantes y la contaminación agrícola. Stephanie Ribet, Ph.D. El candidato en el laboratorio de Dravid y coautor de papel está abordando este tema. El equipo planea desarrollar y comercializar tecnología OHM para la limpieza ambiental.

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Yate Solar Aquanima Serie 40

Azura Marine, con sede en Singapur, presentó un nuevo yate solar Aquanima serie 40 de $ 500,000 que, según afirman, puede completar “viajes oceánicos sin parar impulsados ​​solo por la luz solar”.

La electrificación del transporte se está extendiendo lentamente al transporte marítimo.

Si bien el enfoque se ha centrado en los vehículos comerciales como los transbordadores, también está llegando a embarcaciones de recreo y personales.

Azura Marine es el último en ingresar al espacio con su primer yate catamarán con energía solar, la serie Aquanima 40, presentado a principios de este mes en Bali, Indonesia.

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

La compañía describe el recipiente eléctrico:

“Es un yate único de 4 cabinas y 8 invitados diseñado para cruceros prolongados sin necesidad de combustibles fósiles o paradas de repostaje de ninguna naturaleza. Los catamaranes Aquanima 40 alimentados por energía solar también están equipados con un sistema de captación de lluvia de 56 m2, generador de agua y recuperación de agua de aire acondicionado, lo que hace que el suministro de agua se detenga también

Azura Marine afirma que el barco puede navegar continuamente gracias a su gran sistema de energía solar de 10 kW y su paquete de baterías de 60 kWh.

Estas son algunas de las especificaciones del yate solar Aquanima serie 40:

  • LWL 11,5 m
  • LOA 13,25 m
  • Haz de 6 m
  • Borrador 65 cm.
  • Potencia de propulsión: 2 x 10 kW
  • Energía solar: 10 kW
  • Capacidad del banco de baterías principal: 60 kWh

La compañía escribe sobre la capacidad del recipiente eléctrico:

“Para el propietario, esto significa un crucero ilimitado sin costos de combustible, sin ruido ni vibraciones, sin olores, sin emisiones contaminantes y sin alteraciones de la vida marina. Los motores eléctricos están prácticamente exentos de mantenimiento, con solo un par de rodamientos de bajo costo para ser reemplazados a las 20,000 horas (más que el uso típico de un yate de por vida) “.

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

La compañía enumera varios servicios disponibles a bordo de su nueva embarcación eléctrica:

“El yate ofrece toda la comodidad que se espera de un crucero moderno con aire acondicionado, cocina totalmente equipada que incluye máquina de hielo, placa y fregadero. En esta versión, el baño y el inodoro están en la cubierta principal para una mayor facilidad de acceso, ya que esta embarcación está fuertemente orientada a disfrutar del aire libre, explorar bahías ocultas con el bote eléctrico o bucear en arrecifes vírgenes. A bordo del eclipse solar, toda el agua es de producción propia, incluida el agua dulce y potable, gracias a la máquina de agua del yate, el sistema de recuperación de agua de aire acondicionado y el gigantesco techo solar recolector de agua de lluvia. Cuenta con un sistema de sonido marino de alta calidad y conectividad WIFI completa “.

Según la compañía, la serie Aquanima 40 puede viajar “más de 100 millas náuticas (185 km) en un solo día sin detenerse”.

El cofundador y CEO de Azura Marine, Julien Mélot, comentó sobre el lanzamiento del nuevo buque eléctrico:

“Fue una enorme emoción lanzar el yate la semana pasada y emprender sus primeras millas en el mar. El yate cumplió con todas nuestras expectativas y, si bien el diseño permite un funcionamiento casi silencioso con una capacidad de respuesta excepcional, fue increíble experimentarlo, y todo sabiendo que no estábamos produciendo ninguna contaminación o emisión dañina. Con algunos vientos fuertes y un muelle muy estrecho para entrar en el puerto deportivo, nos quedamos encantados con lo fácil que era maniobrar el yate. Simplemente no podemos esperar para llevarla en su viaje inaugural.

La versión base del yate solar Aquanima serie 40 cuesta € 495,000 (~ $ 540,000 USD) y los clientes pueden personalizarla con un montón de opciones.
 

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Generador de Energía con Efecto de Sombra

Generador de Energía con Efecto de Sombra

Los investigadores han creado un dispositivo llamado ‘generador de energía con efecto de sombra’ que utiliza el contraste en la iluminación entre las áreas iluminadas y sombreadas para generar electricidad. Este novedoso concepto abre nuevos enfoques para aprovechar las condiciones de iluminación interior para alimentar la electrónica.

Las sombras a menudo se asocian con oscuridad e incertidumbre. Ahora, los investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) están dando un giro positivo a las sombras al demostrar una forma de aprovechar este efecto óptico común pero a menudo ignorado para generar electricidad. Este novedoso concepto abre nuevos enfoques para generar energía verde en condiciones de iluminación interior para alimentar la electrónica.

Un equipo del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de NUS, así como del Departamento de Física de NUS, creó un dispositivo llamado generador de energía con efecto de sombra (SEG en sus silgas en ingles), que utiliza el contraste en la iluminación entre las áreas iluminadas y sombreadas para generar electricidad. 

“Las sombras son omnipresentes, y a menudo las damos por sentadas. En aplicaciones fotovoltaicas u optoelectrónicas convencionales donde se utiliza una fuente de luz constante para alimentar dispositivos, la presencia de sombras es indeseable, ya que degrada el rendimiento de los dispositivos. En este trabajo, capitalizamos el contraste de iluminación causado por las sombras como fuente indirecta de energía. El contraste en la iluminación induce una diferencia de voltaje entre las secciones sombreadas e iluminadas, dando como resultado una corriente eléctrica. Este concepto novedoso de recolectar energía en presencia de sombras no tiene precedentes “, explicó el líder del equipo de investigación, Profesor Asistente Tan Swee Ching, quien es del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del NUS.

Los dispositivos electrónicos móviles como teléfonos inteligentes, anteojos inteligentes y relojes electrónicos requieren una fuente de alimentación eficiente y continua. Como estos dispositivos se usan tanto en interiores como en exteriores, las fuentes de energía portátiles que podrían aprovechar la luz ambiental pueden mejorar potencialmente la versatilidad de estos dispositivos. 

Si bien las células solares disponibles en el mercado pueden desempeñar este papel en un entorno exterior, su eficiencia de recolección de energía disminuye significativamente en condiciones interiores donde las sombras son persistentes. Este nuevo enfoque para eliminar la energía de la iluminación y las sombras asociadas con intensidades de poca luz para maximizar la eficiencia de la recolección de energía es emocionante y oportuno.

Para abordar este desafío tecnológico, el equipo de NUS desarrolló un SEG de bajo costo y fácil de fabricar para realizar dos funciones: (1) convertir el contraste de iluminación de las sombras de sombras parciales en electricidad, y (2) para servir Sensor de proximidad alimentado para controlar los objetos que pasan.

Pruebas con el Generador de Energía con Efecto de Sombra

El Generador de Energía con Efecto de Sombra comprende un conjunto de celdas SEG dispuestas en una película de plástico flexible y transparente. Cada celda del SEG es una película delgada de oro depositada en una oblea de silicio. Cuidadosamente diseñado, el SEG puede fabricarse a un costo menor en comparación con las células solares de silicio comerciales. Luego, el equipo realizó experimentos para probar el rendimiento del SEG en la generación de electricidad y como un sensor autoalimentado.

“Cuando toda la celda SEG está bajo iluminación o en la sombra, la cantidad de electricidad generada es muy baja o nula. Cuando una parte de la celda SEG está iluminada, se detecta una salida eléctrica significativa.

También encontramos que la superficie óptima el área para la generación de electricidad es cuando la mitad de la celda SEG está iluminada y la otra mitad en la sombra, ya que esto proporciona suficiente área para la generación y recolección de carga respectivamente “, dijo el líder del co-equipo, el profesor Andrew Wee, del Departamento de Física del NUS .

Basado en experimentos de laboratorio, el SEG de cuatro celdas del equipo es dos veces más eficiente en comparación con las celdas solares de silicio comerciales, bajo el efecto de sombras cambiantes. La energía cosechada del SEG en presencia de sombras creadas en condiciones de iluminación interior es suficiente para alimentar un reloj digital (es decir, 1,2 V).

Además, el equipo también demostró que el Generador de Energía con Efecto de Sombra puede servir como un sensor autoalimentado para monitorear objetos en movimiento. Cuando un objeto pasa por el SEG, proyecta una sombra intermitente en el dispositivo y activa el sensor para registrar la presencia y el movimiento del objeto.

Hacia un menor costo y más funcionalidades

El equipo de seis miembros tardó cuatro meses en conceptualizar, desarrollar y perfeccionar el rendimiento del dispositivo. En la siguiente fase de investigación, el equipo de NUS experimentará con otros materiales, además del oro, para reducir el costo de la SEG.

Los investigadores de NUS también están estudiando el desarrollo de sensores autoalimentados con funcionalidades versátiles, así como SEG portátiles que se pueden conectar a la ropa para cosechar energía durante las actividades diarias normales. Otra área prometedora de investigación es el desarrollo de paneles SEG de bajo costo para la recolección eficiente de energía de la iluminación interior.

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Predicción de la Acidificación del Océano Será Posible Con Años de Anticipación

acidificación del océano

Los investigadores han desarrollado un método que podría permitir a los científicos pronosticar con precisión la acidificación del océano con hasta cinco años de anticipación. Esto permitiría que las pesquerías y las comunidades que dependen de los mariscos afectados negativamente por la acidificación de los océanos se adapten a las condiciones cambiantes en tiempo real, mejorando la seguridad económica y alimentaria en las próximas décadas.

Estudios anteriores han demostrado la capacidad de predecir la acidez oceánica unos meses después, pero este es el primer estudio que demuestra que es posible predecir la variabilidad en la acidez oceánica con varios años de anticipación. El nuevo método, descrito en Nature Communications , ofrece potencial para pronosticar la aceleración o desaceleración de la acidificación del océano.

“Tomamos un modelo climático y lo ejecutamos como si tuviera un pronóstico del tiempo, esencialmente, y el modelo incluía la química del océano, lo cual es extremadamente novedoso”, dijo Riley Brady, autor principal del estudio y candidato a doctorado en Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas.

Para este estudio, los investigadores se centraron en el Sistema Actual de California, uno de los cuatro principales sistemas de afluencia costera del mundo, que se extiende desde la punta de Baja California en México hasta partes de Canadá. El sistema apoya una industria pesquera de mil millones de dólares, crucial para la economía de los Estados Unidos.

“Aquí, la física, la química y la biología se conectan para crear pesquerías extremadamente rentables, desde cangrejos hasta peces grandes”, dijo Brady, quien también es un estudiante graduado en el Instituto de Investigación Ártica y Alpina ( INSTAAR). “Hacer predicciones de las condiciones ambientales futuras a uno, dos o incluso tres años es notable, porque este es el tipo de información que los administradores pesqueros podrían utilizar”.

El Sistema Actual de California es particularmente vulnerable a la acidificación del océano debido a la afluencia de aguas naturalmente ácidas a la superficie.

“El océano nos ha estado haciendo un gran favor”, dijo la coautora del estudio Nicole Lovenduski, profesora asociada en ciencias atmosféricas y oceánicas y directora del Grupo de Investigación de Biogeoquímica del Océano en INSTAAR.

El océano absorbe una gran fracción del exceso de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra derivado de la actividad humana. Desafortunadamente, como resultado de absorber este dióxido de carbono extra hecho por el hombre, 24 millones de toneladas todos los días, los océanos se han vuelto más ácidos.

“La acidificación del océano avanza a un ritmo 10 veces más rápido hoy que en cualquier otro momento en los últimos 55 millones de años”, dijo Lovenduski.

En décadas, los científicos esperan que partes del océano se vuelvan completamente corrosivas para ciertos organismos, lo que significa que no pueden formar o mantener sus caparazones.

“Esperamos que las personas en las comunidades que dependen del ecosistema oceánico para la pesca, el turismo y la seguridad alimentaria se vean afectadas por la acidificación del océano”, dijo Lovenduski.

Esto significa problemas para el Sistema Actual de California, con sus aguas naturalmente corrosivas. Esta acidificación adicional podría llevar sus frágiles ecosistemas al límite.

La fortuna y la frustración de los pronósticos.

Las personas pueden confirmar fácilmente la precisión de un pronóstico del tiempo en unos pocos días. El pronóstico dice que llueve en tu ciudad? Puedes mirar por la ventana.

Pero es mucho más difícil obtener mediciones en tiempo real de la acidez del océano y determinar si sus predicciones fueron correctas.

Pero esta vez, los investigadores de CU Boulder pudieron aprovechar los pronósticos históricos de un modelo climático desarrollado en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica. En lugar de mirar hacia el futuro, generaron pronósticos del pasado utilizando el modelo climático para ver qué tan bien funcionaba su sistema de pronóstico. Descubrieron que los pronósticos del modelo climático hicieron un excelente trabajo al hacer predicciones de la acidez de los océanos en el mundo real.

Sin embargo, estos tipos de pronósticos del modelo climático requieren una enorme cantidad de poder computacional, mano de obra y tiempo. El potencial está ahí, pero los pronósticos aún no están listos para ser completamente operativos como los pronósticos del tiempo.

Y si bien el estudio se centra en la acidificación en una región del océano global, tiene implicaciones mucho mayores.

Los estados y las regiones más pequeñas a menudo hacen sus propios pronósticos de la química oceánica en una escala más fina, con mayor resolución, centrada en la costa donde operan las pesquerías. Pero si bien estos pronósticos más locales no pueden tener en cuenta las variables climáticas globales como El Niño, este nuevo modelo de predicción global sí.

Esto significa que este modelo más grande puede ayudar a informar los límites de los modelos más pequeños, lo que mejorará significativamente su precisión y extenderá sus pronósticos. Esto permitiría a las pesquerías y las comunidades planificar mejor dónde y cuándo cosechar mariscos, y predecir pérdidas potenciales por adelantado.

“En la última década, la gente ya ha encontrado evidencia de acidificación de los océanos en la corriente de California”, dijo Brady. “Está aquí ahora mismo, y estará aquí y siempre presente en las próximas dos décadas”.

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Proyecto del Centro Internacional de Arquitectura Sostenible

Centro de Interpretación de Arquitectura Sostenible

El SAIC o Centro Internacional de Arquitectura Sostenible en sus siglas en inglés, es un proyecto enfocado en desarrollar comunidades sostenibles de forma holística mediante la formación profesional y la acción.

Desarrollado por el arquitecto Yunes David Mansilla de YMCWORKSHOP, SAIC aspira a ser la realidad de un sueño recurrente que responde a la posibilidad de vivir más allá del asfalto, el cemento y la polución. La responsabilidad del Centro Internacional de Arquitectura Sostenible es vital para nuestro devenir. Maxime cuando sabemos que el 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial provienen de la construcción de los cuales ¾ partes se la lleva la explotación del edificio y un 11% en los materiales de construcción, siendo de este dato un 9% proveniente del acero y del hormigón.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

Con estos datos, el Centro Internacional de Arquitectura Sostenible debe enseñar y crear modelos de cero emisiones tanto en su concepción como en su vida útil. Implica de forma inherente la promoción de la enseñanza de soluciones constructivas y tecnológicas que promuevan este fin. El Centro tiene pues el objetivo transversal de demostrar su autosuficienciaen cuanto al abastecimiento de agua potable, energético y nutricional. El proyecto debe ser a su vez un ejemplo de modelo salubre de crecimiento económico, inclusivo y sostenido. Y para ello deberá demostrar 4 objetivos:

  1. Los parámetros de sostenibilidad mejoran la arquitectura.
  2. Sostenibilidad y asequibilidad no están reñidos.
  3. Viabilidad a corto, medio y ante todo a largo plazo.
  4. Creación de un Hubdonde personas e instituciones se reúnen para sacar adelante proyectos bajo el mismo enfoque.

¿Hasta cuándo nuestra preciada tierra va a permitirnos cometer crímenes ecológicos? Es tiempo de vivir alineados a la tierra y no alienados a ella.

Si creemos en esta máxima, no creo que debamos preguntarnos más tiempo si este proyecto se trata de un proyecto utópico o incluso de una necesidad sino de la única vía que nos queda. Una vía que debe convertirse en el referente para la generación inmediatamente futura en harmonía con el medio ambiente.

Arquitectura del Centro de Interpretación de Arquitectura Sostenible

El edificio se ha llamado Armadillo en honor al dasipódido. La configuración bebe de este animal del orden Cingulata. Cuenta,como éste, con una estructura dorsal en la que se alternan en filas transversales de cristal y aplacados de composite de madera. Ambos se apoyan en vigas de madera laminadas curvas. El armadillo sigue un ritmo de yuxtaposiciones fluidas,creciendo y menguando tanto en horizontal como en altura sin ángulos rectos.

 

Uno de los objetivos más importantes del centro Armadillo es la fusión entre el exterior y el interior. Aquí el diluir fronteras es tanto metafóricocomo físico.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

La luz natural continua de cada franja cruza el edificio de lado a lado creando halos de luz tamizada gracias a la protección ultravioleta de tintado del vidrio con baja transmitancia. A notar que tanto el vidrio como el marco se han concebido en un 80% de reciclaje. En el Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible entendemos que el diseño y la sostenibilidad no están reñidos con el bajo coste. Y que en la ausencia de medios económicos el ingenio se agudiza.

 

De ahí que estas escamas estén formadas por pallets de construcción que se rellenan de fibra de madera y se recubren de panelado de madera termotratada al interior y de paneles composite al exterior.

Otro de los objetivos del Centro es entender las soluciones constructivas a bajo coste dando las armas con las que luchar contra el endeudamiento hipotecario de la población que en 2 generaciones se ha multiplicado por 4, teniendo una media de 30-40 años.

El edificio tiene que demostrar a los propios alumnos y asistentes que el cambio empieza ahí mismo, que es viable y que es bonito. Debe hacer sentir orgullosos a sus ocupantes.

Los modelos arquitectónicos tienen un valor añadido al resultado formal ya que cumplen además con los principios de hightech at affordablecost:

  • Reciclaje,
  • Técnicas tradicionales mejoradas con el conocimiento y mejoras actuales.
  • Uso de materiales ecológicos vernáculos.

Estos 3 parámetros deben ser usados con técnicas habituales de autoconstrucción evitando maquinaria pesada, procesos de manufactura contaminante y transportes de larga distancia.

Los posibles usos de SAIC

SAIC se caracteriza por tener un Sistema compositivo abierto. Es decir, sumamente flexible a la hora de albergar espacios de distintos usos con requerimientos de superficie diversos.

En cuanto al programa, SAIC cuenta con 4000m2, entre los que encontramos espacios tales como cuenta con una librería, auditorio interior- exterior, diluyendo los límites bajo una óptica de pensamiento horizontal y democrático. Zonas de trabajo en grupo con espacios compartidos, cafetería, restaurante, aulas, laboratorio de materiales, administración, fuentes exteriores y estanques naturales de reciclaje de aguas con espacios de reunión al exterior. 
Y es que el centro estará activamente ligado a la tierra utilizando las fuentes de energía de agua luz y viento para abastecerlo de los requerimiento higrotérmicos.

Entre los posibles proyectos de explotación de la comunidad SAIC se encuentran:

EJE 1: Formación profesional:

  • La arquitectura sostenible integral es el eje principal del centro con enseñanza reglada de formación profesional que va desde el desarrollo urbanístico, obra nueva y rehabilitación, soluciones constructivas no contaminantes desde un punto de vista eminentemente práctico. Sin embargo, se consideran igualmente los temas ligados a ésta como son la independencia energética, el modelo de desarrollo y de hábitat social y el centro de permacultura ligado al centro.
  • Centro semilla de iniciativas sostenibles: Igualmente importante es el centro como lugar de encuentro de profesionales mediante la promoción de iniciativas de organizaciones dedicadas a los objetivos del desarrollo sostenible con las instituciones públicas y privadas. Un puente entre las empresas, asociaciones, la administración y la financiación. En el campo de la arquitectura por ejemplo se unirían la AECID, Ecoaldeas, arquitectos sin fronteras, revistas como Eco-habitat, UN-Habitat, Instituto Torroja, empresas dedicadas a la eco-construcción, etc. Con el objetivo de promover y hacer realidad los proyectos en un punto de referencia aunando a los actores clave en un mismo espacio actualmente dispersos.
  • SAIC también pretende ser un centro de reconocimiento con premios anuales según distintas categorías como pueden ser: energético, desarrollo social, diseño sostenible, permacultura, buenas prácticas en la obra nueva y rehabilitación, etc.

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EJE 2: GREEN SCHOOL:

  • Uno de los lemas del colegio será: “Sé el cambio que el mundo sostenible necesita”

El centro acogerá el primer “Green School”en España que seguirá el sistema educativo del prestigioso centro con sede en Bali, Indonesia.

El centro de educación Armadillo incluye un colegio de primaria y secundaria, así como campamentos de corta duración. La enseñanza del pensamiento verde se centra en cómo vivir sin hacer daño a la madre tierra. Los niños serán capaces de labrarse un futuro con las herramientas necesarias para ser autosuficientes de manera sostenible.

Economía circular, cero basuras, compost, reciclaje, manufactura de materiales y otros bienes, generación de energía verde, productos alimentarios bio, combustibles no contaminantes, son algunas de las enseñanzas además de las regladas según el ministerio de educación.

Además, se fomentará la importancia de los valores de la familia y la ética generacional teniendo en cuenta la crisis demográfica sin precedentes que sufre España con la menor natalidad mundial.

Como base de la educación sostenible y conservación ambiental, entendemos que la revolución verde debe ser arraigada desde edades tempranas en niños que disfruten el proceso educativo. Los líderes verdes deben tener el poder desde una enseñanza práctica y holística.

Inteligencia emocional, creatividad y educación física son otros de los pilares de la enseñanza. Pilares que incluyen a todos los niños en una estructura horizontal donde el trabajo en equipo se refuerce desde la individualidad.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

En la actualidad, nuestro modo de vida es demandante de la tierra y no proveedores a ésta. Desertificamos a ritmo de 10 millones de Ha/año, emitimos 25 Billones de toneladas de CO2/año, y perdemos 4 millones de Ha/año de bosques, y se pierde 5 millones de Ha/año de tierra cultivable debido a la erosión. SAIC debe servir de modelo persé fomentando justamente lo contrario. Niños y adultos deben estar motivados por el entorno en el cual se forman.

El planteamiento propuesto para cada uno de los retos se abordará de la siguiente manera (según los colegios Acho):

  • Comité
  • Auditoría :Desperdicio energético, basura no clasificada, falta de biodiversidad.
  • Informar&Involucrar
  • Eco – código :Crecer>Reciclar>Reducir en economía circular

La energía en el Centro Internacional de Arquitectura Sostenible

Energéticamente, el lema en SAIC es: ¨No demandes más energía de la que puedas crear. Nada a expensas de la madre tierra¨. Porque la mejor energía es la que nunca se consume. 

SAIC tendrá un concepto grid off. La autosuficiencia energética será uno de los pilares de todo el desarrollo partiendo del principio del ¨off thegrid¨ de las redes tradicionales de electricidad, saneamiento y agua potable.

Al no ser un devorador energético, la demanda energética será aportada en su totalidad por fuentes renovables tales como paneles solares, molinos de viento, baños secos y compost (evitando la energía y agua necesarias de plantas de depuradoras) o energía calorífica por geotermia, creación de gas por medio de fosas sépticas tanto húmedas como secas, haciendo posible que el peso repercutido de las instalaciones en el proyecto no supongan un coste tras el periodo de retorno estimado en 7 años de la inversión inicial.

Un centro, en definitiva, donde la arquitectura se redefine y conduce al consumo responsable.

La superficie necesaria para la producción energética y procesado de deshechos será de alrededorde 1000 m2 la cual tendrá poco impacto visual ya que estará integrada al paisajismo.

Redefinamos pues los siguientes términos:

  • Consumidor de recursos por eficiencia y reciclaje en los recursos.
  • Endeudamiento de por vida por autosuficiencia de por vida
  • Energético dependiente por autoproducción energética.
  • Emisor de dióxido de carbono por balance energético 0.

De la utopía a la realidad. En busca de la inversión perdida.

Para este modelo de negocio participativo, te invitamos a formar parte de este sueño excitante y ser miembros fundadores de esta forma de entender la vida. ¿Te gustaría unirte a nosotros?

Si te interesa participar en la creación del proyecto Armadillo ten en cuenta que participarás en el primer centro de enseñanza sobre soluciones arquitectónicas y energéticas para un mundo construido mejor. Y en la construcción del primer Green School en España. Todo en una misma localización.

Un proyecto en donde los cursos se llevarán a cabo por profesionales en las distintas ramas de la arquitectura bioclimática. Y de los profesores punteros en la “enseñanza verde” de primaria y secundaria respectivamente.

De la misma manera, el proyecto es de gran interés para aquellas personas físicas o jurídicas interesadas en desarrollar sus proyectos ya que el Centro de Interpretación de Arquitectura Sostenible apoyará aquéllas misiones que cumplan las premisas. En términos de bioconstrucción, acompañará a desarrollar colaboraciones con instituciones y organizaciones reconocidas.

Las principales acciones a nivel profesional se centrarán en:

  • SAIC como centro de postgrado, formación profesional y grado master en bioconstrucción y habitabilidad básica.
  • SAIC como centro de diseño arquitectónico sostenible
  • SAIC como centro de productos y materiales de construcción ecológicos
  • SAIC como centro de promoción y ejecución de proyectos sostenibles
  • SAIC como centro de premios por iniciativas y proyectos sostenibles

Como inversor participarás en un lugar donde aprenderás sobre sostenibilidad y soluciones asequibles, sabiendo como ejecutar con tus propias manos en la autoconstrucción o el testado de materiales. Y para ello, se contará con alianzas con universidades, laboratorios, empresas de control de calidad, etc. Un polo en definitiva, donde se hagan realidad colaboraciones y uniones temporales de empresa en el lanzamiento de nuevos proyectos.

Únete a nosotros en una experiencia única en contacto con la naturaleza donde se desmantelen las fronteras físicas y mentales. Empresarios de un futuro más brillante donde el respeto por la ecología prevalezca sobre factores económicos.

Como dice el Viejo dicho Indo americano: “No heredamos de nuestros ancestros la tierra, sino que la tomamos prestada para dejársela a nuestros descendientes”.

 

 

 

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Led Ultravioleta que Descontamina Superficies

led ultravioleta

A medida que COVID-19 continúa devastando las poblaciones mundiales, el mundo se centra singularmente en encontrar formas de combatir el nuevo coronavirus. Eso incluye el Centro de Electrónica de Iluminación y Energía de Estado Sólido de UC Santa Bárbara (SSLEEC) y las compañías miembros. Los investigadores están desarrollando LED ultravioleta que tienen la capacidad de descontaminar superficies, y potencialmente aire y agua, que han estado en contacto con el virus SARS-CoV-2.

“Una aplicación importante es en situaciones médicas: la desinfección de equipos de protección personal, superficies, pisos, dentro de los sistemas de HVAC, etc.”, dijo el investigador doctoral de materiales Christian Zollner, cuyo trabajo se centra en el avance de la tecnología LED de luz ultravioleta profunda para el saneamiento y fines de purificación Agregó que ya existe un pequeño mercado para productos de desinfección UV-C en contextos médicos.

De hecho, últimamente se ha prestado mucha atención al poder de la luz ultravioleta para inactivar el nuevo coronavirus. Como tecnología, la desinfección con luz ultravioleta ha existido por un tiempo. Y aunque práctica, la eficacia a gran escala contra la propagación del SARS-CoV-2 aún no se ha demostrado. La luz ultravioleta es muy prometedora: la empresa miembro de SSLEEC, Seoul Semiconductor, a principios de abril informó de una “esterilización del 99,9% del coronavirus (COVID-19) en 30 segundos” con sus productos LED UV. Su tecnología se está adoptando actualmente para uso automotriz, en lámparas LED UV que esterilizan el interior de vehículos desocupados.

Vale la pena señalar que no todas las longitudes de onda UV son iguales. Los rayos UV-A y UV-B, los tipos que recibimos aquí en la Tierra por cortesía del Sol, tienen usos importantes, pero el raro UV-C es la luz ultravioleta preferida para purificar el aire y el agua y para inactivar microbios . Estos solo pueden generarse a través de procesos creados por el hombre.

“La luz UV-C en el rango de 260 – 285 nm más relevante para las tecnologías de desinfección actuales también es dañina para la piel humana, por lo que por ahora se usa principalmente en aplicaciones donde no hay nadie presente en el momento de la desinfección”, dijo Zollner. De hecho, la Organización Mundial de la Salud advierte contra el uso de lámparas de desinfección ultravioleta para desinfectar las manos u otras áreas de la piel; incluso una breve exposición a la luz UV-C puede causar quemaduras y lesiones oculares.

Antes de que la pandemia COVID-19 ganara impulso mundial, los científicos de materiales en SSLEEC ya estaban trabajando en el avance de la tecnología LED UV-C. Esta área del espectro electromagnético es una frontera relativamente nueva para la iluminación de estado sólido; La luz UV-C se genera más comúnmente a través de lámparas de vapor de mercurio y, según Zollner, “se necesitan muchos avances tecnológicos para que el LED UV alcance su potencial en términos de eficiencia, costo, confiabilidad y vida útil”.

En una carta publicada en la revista ACS Photonics , los investigadores informaron sobre un método más elegante para fabricar LED de ultravioleta profundo (UV-C) de alta calidad que implica depositar una película del nitruro de aluminio y galio (AlGaN) de aleación de semiconductores en un sustrato de carburo de silicio (SiC): una desviación del sustrato de zafiro más utilizado.

Según Zollner, el uso de carburo de silicio como sustrato permite un crecimiento más eficiente y rentable del material semiconductor UV-C de alta calidad que el zafiro. Esto, explicó, se debe a lo cerca que coinciden las estructuras atómicas de los materiales.

“Como regla general, cuanto más estructuralmente similar (en términos de estructura de cristal atómico) el sustrato y la película son entre sí, más fácil es lograr una alta calidad del material”, dijo. Cuanto mejor sea la calidad, mejor será la eficiencia y el rendimiento del LED. El zafiro es estructuralmente diferente, y la producción de material sin defectos y desalineaciones a menudo requiere pasos adicionales complicados. El carburo de silicio no es una combinación perfecta, dijo Zollner, pero permite una alta calidad sin la necesidad de métodos costosos y adicionales.

Además, el carburo de silicio es mucho menos costoso que el sustrato de nitruro de aluminio “ideal”, lo que lo hace más amigable con la producción en masa, según Zollner.

La desinfección de agua portátil y de acción rápida fue una de las principales aplicaciones que los investigadores tenían en mente al desarrollar su tecnología LED UV-C; la durabilidad, confiabilidad y factor de forma pequeño de los diodos cambiarían el juego en áreas menos desarrolladas del mundo donde no hay agua limpia disponible.

La aparición de la pandemia de COVID-19 ha agregado otra dimensión. A medida que el mundo corre para encontrar vacunas, terapias y curas para la enfermedad, la desinfección, la descontaminación y el aislamiento son las pocas armas que tenemos para defendernos, y las soluciones deberán implementarse en todo el mundo. Además de UV-C para fines de saneamiento del agua, la luz UV-C podría integrarse en sistemas que se encienden cuando no hay nadie presente, dijo Zollner.

“Esto proporcionaría una forma conveniente, económica y libre de químicos para desinfectar los espacios públicos, minoristas, personales y médicos”, dijo.

Por el momento, sin embargo, es un juego de paciencia, ya que Zollner y sus colegas esperan la pandemia. La investigación en la UC Santa Bárbara se ha ralentizado para minimizar el contacto de persona a persona.

“Nuestros próximos pasos, una vez que se reanuden las actividades de investigación en UCSB, es continuar nuestro trabajo para mejorar nuestra plataforma AlGaN / SiC para producir los emisores de luz UV-C más eficientes del mundo”, dijo.

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Evolución de la Energía Solar: Pasado, Presente y Futuro

evolución de la energía solar

La energía solar es una de las iniciativas más revolucionarias que ha visto la sociedad actual. Es una manera mucho más rentable, económica, funcional y práctica de proporcionar energía a las diferentes regiones en las cuales se ha desarrollado.Hoy en día, la energía solar representa un respiro ante la anticuada infraestructura energética que cada día parece más inviable.

Así pues: ¿Cómo se ha desarrollado y tomado relevancia la energía solar, a través de los años? A continuación, te hablamos un poco del pasado, del presente, y por supuesto del futuro de este tipo de energía, y de cómo, cada vez más, hay empresas de autoconsumo fotovoltaico que apuestan por la energía solar.

Energía Solar: sus inicios

Fue entre mediados y finales del Siglo XIX que varios científicos empezaron a observar los principios del efecto fotovoltaico. Y es entoncescuando comienza el interés por desarrollar paneles que permitan el aprovechamiento de la energía solar.

El gran reto para aquél entonces (y durante muchos años posteriores) era el costo tan elevado que representaba la adquisición de los materiales para los paneles solares.Y no sería hasta los años posteriores al 1950 que se desarrollarían nuevas celdas fotovoltaicas un poco más eficientesy, aunque aún no eran tan rentables como las infraestructuras eléctricas a base de carbón, se considerarían como una iniciativa muy prometedora.

El Presente es Esperanzador

Aunque los principios fotovoltaicos se han mantenido desde hace décadas, el enfoque con el paso de los años se ha basado en hacer que la tecnología de la energía solar sea más rentable y aplicable para el mundo de hoy. Y en este sentido, se ha logrado un gran éxito de la mano de las principales potencias mundiales en cuanto a energía fotovoltaica se refiere: países como Estados Unidos, China o Alemania.

La utilización de combustibles fósiles, fuentes hidroeléctricas y nucleares continúa en descenso en Europa gracias al ascenso meteórico de las energías renovables.Los costos de esta tecnología se han reducido en casi un 75%, llegando a producir el Kilovatio por hora a menos de 4 centavos de dólar estadounidense, siendo una alternativa más rentable que los costos de entre 5 y 18 centavos de la producción enérgica a base de combustibles fósiles.

Sostenibilidad y Eficiencia para el Futuro Cercano

Actualmente,el consumo fotovoltaico va en ascenso como una alternativa más amigable con el medio ambiente. Para el futuro próximo, la Unión Europea prevé que el ahorro energético gracias a la energía renovable pueda ser de hasta un 34%, representando un ahorro económico significativo y un impacto ambiental más que positivo para el futuro.

Gobiernos y organizaciones están participando activamente para contribuir a un mundo autosuficiente, sostenible y amigable con el medio ambiente, a través de inversiones mayores al trillón de dólares estadounidenses. La energía solar fotovoltaica permite que las empresas, la sociedad y el planeta, puedan beneficiarse a medida que benefician y ayudan a los demás. Sin duda alguna, las energías renovables son el futuro próximo.

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Desalinización con energía solar simple

desalinización con energía solar

Un sistema de desalinización con energía solar completamente pasivo desarrollado por investigadores del MIT y en China podría proporcionar más de 1.5 galones de agua potable fresca por hora por cada metro cuadrado de área de recolección solar. Tales sistemas podrían potencialmente servir a zonas costeras áridas fuera de la red para proporcionar una fuente de agua eficiente y de bajo costo.

El sistema de desalinización con energía solar utiliza múltiples capas de evaporadores y condensadores solares planos, alineados en una matriz vertical y cubiertos con aislamiento de aerogel transparente. Se describe en un artículo que aparece hoy en la revista Energy and Environmental Science , escrito por los estudiantes de doctorado del MIT Lenan Zhang y Lin Zhao, el postdoc Zhenyuan Xu, profesor de ingeniería mecánica y jefe del departamento Evelyn Wang, y otros ocho en el MIT y en Shanghai Jiao Universidad de Tong en China.

La clave para la eficiencia del sistema de desalinización con energía solar radica en la forma en que utiliza cada una de las múltiples etapas para desalinizar el agua. En cada etapa, el calor liberado por la etapa anterior se aprovecha en lugar de desperdiciarse. De esta manera, el dispositivo de demostración del equipo puede lograr una eficiencia general del 385 por ciento al convertir la energía de la luz solar en energía de evaporación del agua.

El dispositivo es esencialmente un alambique solar multicapa, con un conjunto de componentes de evaporación y condensación como los utilizados para destilar licor. Utiliza paneles planos para absorber el calor y luego transferir ese calor a una capa de agua para que comience a evaporarse. El vapor luego se condensa en el siguiente panel. Esa agua se recoge, mientras que el calor de la condensación de vapor pasa a la siguiente capa.

Cada vez que el vapor se condensa en una superficie, libera calor; En los sistemas de condensadores típicos, ese calor simplemente se pierde en el medio ambiente. Pero en este evaporador multicapa, el calor liberado fluye hacia la siguiente capa de evaporación, reciclando el calor solar y aumentando la eficiencia general.

“Cuando condensas agua, liberas energía como calor”, dice Wang. “Si tienes más de una etapa, puedes aprovechar ese calor”.

Agregar más capas aumenta la eficiencia de conversión para producir agua potable, pero cada capa también agrega costos y volumen al sistema. El equipo se decidió por un sistema de 10 etapas para su dispositivo de prueba de concepto, que se probó en la azotea de un edificio del MIT. El sistema suministró agua pura que excedió los estándares de agua potable de la ciudad, a una tasa de 5.78 litros por metro cuadrado (aproximadamente 1.52 galones por 11 pies cuadrados) de área de recolección solar. Según Wang, esto es más del doble de la cantidad récord producida previamente por cualquier sistema de desalinización pasivo con energía solar.

Teóricamente, con más etapas de desalinización y una mayor optimización, tales sistemas podrían alcanzar niveles de eficiencia general de hasta 700 u 800 por ciento, dice Zhang.

A diferencia de algunos sistemas de desalinización, no hay acumulación de sal o salmueras concentradas para eliminar. En una configuración de flotación libre, cualquier sal que se acumule durante el día simplemente se llevaría de regreso por la noche a través del material absorbente y de vuelta al agua de mar, según los investigadores.

Su unidad de demostración fue construida principalmente con materiales económicos y fácilmente disponibles, como un absorbente solar negro comercial y toallas de papel para una mecha capilar para llevar el agua en contacto con el absorbente solar. En la mayoría de los otros intentos de hacer sistemas pasivos de desalinización solar, el material absorbente solar y el material absorbente han sido un solo componente, que requiere materiales especializados y costosos, dice Wang. “Hemos podido desacoplar estos dos”.

El componente más costoso del prototipo es una capa de aerogel transparente que se usa como aislante en la parte superior de la pila, pero el equipo sugiere que otros aisladores menos costosos podrían usarse como alternativa. (El aerogel en sí está hecho de sílice barata, pero requiere un equipo de secado especializado para su fabricación).

Wang enfatiza que la contribución clave del equipo es un marco para comprender cómo optimizar dichos sistemas pasivos de etapas múltiples, que llaman desalinización de etapas múltiples localizadas térmicamente. Las fórmulas que desarrollaron probablemente podrían aplicarse a una variedad de materiales y arquitecturas de dispositivos, permitiendo una mayor optimización de los sistemas basados ​​en diferentes escalas de operación o condiciones y materiales locales.

Una posible configuración sería paneles flotantes en un cuerpo de agua salada como un estanque de embalse. Estos podrían entregar agua fresca de manera constante y pasiva a través de tuberías a la orilla, siempre que el sol brille todos los días. Otros sistemas podrían diseñarse para servir a un solo hogar, tal vez usando una pantalla plana en un gran tanque poco profundo de agua de mar que se bombea o transporta. El equipo estima que un sistema con un área de recolección solar de aproximadamente 1 metro cuadrado podría cumplir con el necesidades diarias de agua potable de una persona. En producción, piensan que un sistema construido para satisfacer las necesidades de una familia podría construirse por alrededor de $ 100.

Los investigadores planean más experimentos para continuar optimizando la elección de materiales y configuraciones, y para probar la durabilidad del sistema en condiciones realistas. También trabajarán para traducir el diseño de su dispositivo a escala de laboratorio en algo que sea adecuado para el uso de los consumidores. La esperanza es que en última instancia podría desempeñar un papel en el alivio de la escasez de agua en partes del mundo en desarrollo donde la electricidad confiable es escasa pero el agua de mar y la luz solar son abundantes.

El equipo de investigación incluyó a Bangjun Li, Chenxi Wang y Ruzhu Wang en la Universidad Jiao Tong de Shanghái, y Bikram Bhatia, Kyle Wilke, Youngsup Song, Omar Labban y John Lienhard, profesor de agua Abdul Latif Jameel en el MIT. La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Alianza Singapur-MIT para Investigación y Tecnología y el Centro MIT Tata de Tecnología y Diseño.

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