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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

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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

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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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Generación Energética de Parques Eólicos en España.

generación energética

Acciona ha instalado más de 280 parques eólicos para su compañía o para clientes durante sus 25 años de trayectoria. Para la generación de energética, cuenta con más de 8.000 aerogeneradores, y sus propias instalaciones (222 parques) producen energía renovable equivalente al consumo eléctrico de más de 5 millones de hogares en 14 países de los cinco continentes.

Uno de sus proyectos que ya tiene un poco más de haber cumplido los 20 años de haberse instalado es el parque eólico El Perdón.

El Parque eólico el perdón es la primera instalación comercial eólica puesta en funcionamiento por Acciona y es la más antigua de España

Estos primeros aerogeneradores fueron conectados en la Sierra El Perdón, cerca de Pamplona (España). Su primera fase fue conectada en diciembre de 1994, con 6 aerogeneradores, que medían 40 metros de altura de buje y las palas un radio de 20 metros.

Cada aerogenerador pesa 52.500 kilos y cuenta con una potencia de 500 kilovatios, lo que permite una generación Energética anual de 60 millones de kilovatios, partiendo de una velocidad media anual de viento de 8,7 metros por segundo.

Con el propósito de totalizar veinte megavatios (20 MW) de potencia conjunta, entre 1995 y 1996 el parque El perdón se completó con otras 34 turbinas. Los molinos de viento del Parque Eólico del Perdón, que cierra la Cuenca de Pamplona por el suroeste, están alineados a lo largo de 4 kilómetros sobre la cresta de este alto (1.037 metros).

Ésta instalación fue proyectada en una localización cercana a Pamplona (Navarra), y cuyas siluetas pueden apreciarse desde la capital y cuando se conduce por carretera.  Con el desarrollo de estos molinos de viento hay una depuración atmosférica de 3,1 millones de árboles y se evitan  61.156 ton /año de emisiones CO2.  

El acceso al parque se realiza a través de la N-111 o Autovía del Camino, tomando un desvío antes de que la carretera llegue a los túneles de El Perdón. Una vez que te vas acercando a los molinos, éstos van ganando tamaño y la vista es maravillosa.

Aunque más de 200.000 personas tenían conocimiento de cuáles eran las afecciones que podía traer la realización de estas instalaciones, la aceptación por parte de los ciudadanos fue exitosa. Y aunque su vida útil estaba proyectada para una duración de 20 años, El Perdón sigue generando electricidad en la actualidad.

Explican desde Acciona: “Decenas de miles de personas visitaron la instalación en los meses y años siguientes; cientos de entidades y expertos se acercaron para tratar de replicar el modelo en sus regiones o países de origen; a partir de su puesta en marcha se creó un importante sector industrial asociado que se fue ampliando en años siguientes con miles de puestos de trabajo; las renovables pasaron a integrarse en la dinámica de los centros escolares, con cientos de visitas al parque”.

Los aerogeneradores que para aquel momento parecían gigantescos, cuando los comparamos con las turbinas que Acciona instala en sus parques actualmente, tienen una potencia 6 veces mayor que aquellos de El Perdón.

Es decir, los modernos aerogeneradores de Acciona Windpower son de 3MW, aquellas torres que antes tenían 40 metros de altura ahora se elevan a 120 metros; las palas cuya longitud era de 20 metros, superan ahora los 60 metros y la altura en punta de pala supera los 182 metros.

generación energética

De hecho, estos nuevos modelos pueden generar mayor electricidad y lograr la misma o mayor producción con menor número de turbinas; ésta captación de energía eólica puede alcanzar su máxima potencia con velocidades de viento menor, es decir, permite mayor número de hora de producción al año.

La eólica se convirtió, en una referencia energética, socioeconómica, medioambiental y tecnológica, ya ineludible.

Como mencionamos anteriormente, Acciona ha dejado su huella en la generación energética del territorio español. Tal es el caso de otro parque eólico llamado Currás, de quienes son propietarios, operadores y desarrolladores.

El parque eólico Currás, se encuentra en la Ciudad de Currás y Mazaricos, España. Estas instalaciones fueron puestas en funcionamiento en el año 2000. Cuentan con 6 turbinas eólicas tipo Bazán-Bonus, constituidos por una torre metálica de 48 metros de altura, un diámetro de pala de 62 metros y un generador asíncrono de 1.300 kW.

Su potencia nominal total es de 7.800 kW y una producción neta anual estimada: 4.322 MWh/año.

Los 6 centros de transformación de 0,69/30 kV están situados en el interior de la torre de cada aerogenerador, formados por un transformador de 1.600 kVA de potencia nominal unitaria y los elementos de protección y maniobra correspondientes.

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Los Abejorros dañan las Hojas Para Acelerar la Floración

los abejorros dañan las hojas

Cuando el polen es escaso, los abejorros dañan las hojas de las plantas de una manera que acelera la producción de flores, revela una nueva investigación.

La primavera ha comenzado más temprano que nunca este año, acompañada de temperaturas más típicas del verano temprano. Muchas plantas ya estaban en plena floración a mediados de abril, unas tres o cuatro semanas antes de lo normal. Estos tipos de anomalías estacionales son cada vez más frecuentes debido al cambio climático, y la incertidumbre resultante amenaza con interrumpir el momento de las relaciones mutualistas entre las plantas y sus insectos polinizadores.

Un equipo de investigación dirigido por los profesores de ETH Consuelo De Moraes y Mark Mescher ha descubierto que un comportamiento peculiar del abejorro puede ayudar a superar tales desafíos al facilitar la coordinación entre las abejas y las plantas que polinizan. El grupo descubrió que los trabajadores de abejorros dañan las hojas de las plantas utilizando sus partes bucales para pellizcar a las que aún no han florecido, y que el daño resultante estimula la producción de nuevas flores que florecen antes que las de las plantas a las que no se les ha dado este “empuje.”

los abejorros dañan las hojas

Su estudio acaba de ser publicado en la revista Science . “El trabajo anterior ha demostrado que varios tipos de estrés pueden inducir a las plantas a florecer, pero el papel del daño infligido por las abejas en la aceleración de la producción de flores fue inesperado”, dice Mescher.

Comportamiento sorprendente de los abejorros

Los investigadores notaron por primera vez el comportamiento durante otros experimentos realizados por uno de los autores, Foteini Pashalidou: los polinizadores mordían las hojas de las plantas de prueba en el invernadero. “En una investigación adicional, descubrimos que otros también habían observado tales comportamientos, pero nadie había explorado lo que las abejas estaban haciendo a las plantas ni había informado un efecto en la producción de flores”, explica Mescher.

Después de sus observaciones, los investigadores de ETH idearon varios experimentos de laboratorio nuevos y también realizaron estudios al aire libre utilizando colonias de abejorros disponibles comercialmente, que generalmente se venden para la polinización de cultivos agrícolas, y una variedad de especies de plantas.

Con base en sus estudios de laboratorio, los investigadores pudieron demostrar que la propensión de como los abejorros a dañan las hojas tiene una fuerte correlación con la cantidad de polen que pueden obtener: el daño de las abejas sale con mucha más frecuencia cuando hay poco o ningún polen disponible para ellos.

También encontraron que el daño infligido en las hojas de las plantas tuvo efectos dramáticos en el tiempo de floración en dos especies de plantas diferentes. Las plantas de tomate sometidas a picaduras de abejorros florecieron hasta 30 días antes que las que no habían sido atacadas, mientras que las plantas de mostaza florecieron aproximadamente 14 días antes cuando las abejas las dañaron.

los abejorros dañan las hojas

“El daño de las abejas tuvo una influencia dramática en la floración de las plantas, una que nunca se ha descrito antes”, dice De Moraes. También sugiere que la etapa de desarrollo de la planta cuando es mordida por abejorros puede influir en el grado en que se acelera la floración, un factor que los investigadores planean explorar en el trabajo futuro.

Los investigadores intentaron replicar manualmente los patrones de daño causados ​​por las abejas para ver si podían reproducir el efecto en el tiempo de floración. Pero, si bien esta manipulación condujo a una floración algo más temprana en ambas especies de plantas, el efecto no fue tan fuerte como el causado por las propias abejas. 

Esto lleva a De Moraes a sugerir que algunas sustancias químicas u otras señales también pueden estar involucradas. “O eso o nuestra imitación manual del daño no fue lo suficientemente precisa”, dice ella. Actualmente, su equipo está tratando de identificar las señales precisas responsables de inducir la floración y caracterizar los mecanismos moleculares involucrados en la respuesta de la planta al daño de las abejas.

Fenómeno también observado en el campo

El equipo de investigación de ETH también pudo observar el comportamiento dañino de las abejas en condiciones más naturales, con la estudiante de doctorado Harriet Lambert dirigiendo estudios de seguimiento en los tejados de dos edificios de ETH en el centro de Zurich. En estos experimentos, los investigadores observaron nuevamente que los abejorros hambrientos con un suministro insuficiente de polen dañaban con frecuencia las hojas de las plantas que no florecen. Pero el comportamiento perjudicial se redujo constantemente cuando los investigadores pusieron más flores a disposición de las abejas.

Además, no solo los abejorros criados en cautividad de las colonias experimentales de los investigadores dañaron las hojas de las plantas. Los investigadores también observaron abejas silvestres de al menos dos especies de abejorros adicionales que mordían las hojas de las plantas en sus parcelas experimentales. Sin embargo, otros insectos polinizadores, como las abejas melíferas, no mostraron tal comportamiento: parecían ignorar por completo las plantas que no florecen, a pesar de ser visitantes frecuentes de parches cercanos de plantas con flores.

Saldo delicado comienza a inclinarse

“Los abejorros pueden haber encontrado un método efectivo para mitigar la escasez local de polen”, dice De Moraes. “Nuestros campos abiertos también están llenos de otros polinizadores, que también pueden beneficiarse de los esfuerzos de los abejorros”. Pero queda por ver si este mecanismo es suficiente para superar los desafíos del cambio climático. Los insectos y las plantas con flores han evolucionado juntos, compartiendo una larga historia que logra un delicado equilibrio entre la eflorescencia y el desarrollo de polinizadores.

Sin embargo, el calentamiento global y otros cambios ambientales antropogénicos tienen el potencial de interrumpir el momento de estas y otras interacciones ecológicamente importantes entre las especies. Tal cambio ambiental rápido podría dar lugar a que los insectos y las plantas estén cada vez más desincronizados en su desarrollo, por ejemplo. “Y eso es algo de lo que ambas partes pueden perder”, dice Mescher.

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Las Emisiones Diarias de Carbono caen un 17% por el COVID-19

emisiones diarias de carbono

El cierre global de COVID-19 ha tenido un efecto “extremo” en las emisiones diarias de carbono, pero es poco probable que dure, según un nuevo análisis realizado por un equipo internacional de científicos.

El estudio publicado en la revista Nature Climate Change muestra que las emisiones diarias disminuyeron en un 17%, o 17 millones de toneladas de dióxido de carbono, a nivel mundial durante el pico de las medidas de confinamiento a principios de abril en comparación con los niveles diarios promedio en 2019, cayendo a niveles observado por última vez en 2006.

Las emisiones del transporte de superficie, como los viajes en automóvil, representan casi la mitad (43%) de la disminución de las emisiones globales durante el encierro máximo el 7 de abril. Las emisiones de la industria y de la energía en conjunto representan un 43% adicional de la disminución en la producción mundial diaria. emisiones

La aviación es el sector económico más afectado por el bloqueo, pero solo representa el 3% de las emisiones globales, o el 10% de la disminución de las emisiones durante la pandemia.

El aumento en el uso de edificios residenciales por parte de personas que trabajan en casa solo compensó marginalmente la caída en las emisiones de otros sectores.

En países individuales, las emisiones Diarias de Carbono disminuyeron en un 26% en promedio en el pico de su confinamiento.

El análisis también muestra que las respuestas sociales solas, sin aumentos en el bienestar y / o la infraestructura de apoyo, no impulsarán las reducciones profundas y sostenidas necesarias para alcanzar las emisiones netas cero.

La profesora Corinne Le Quéré de la Universidad de East Anglia, en el Reino Unido, dirigió el análisis. Ella dijo: “El confinamiento de la población ha llevado a cambios drásticos en el uso de energía y las emisiones de CO 2. Sin embargo, estas disminuciones extremas pueden ser temporales, ya que no reflejan cambios estructurales en los sistemas económicos, de transporte o de energía.

emisiones diarias de carbono

“La medida en que los líderes mundiales consideran el cambio climático al planificar sus respuestas económicas después de COVID-19 influirá en las rutas de emisiones globales de CO 2 en las próximas décadas.

“Existen oportunidades para realizar cambios reales, duraderos y ser más resistentes a las crisis futuras, mediante la implementación de paquetes de estímulo económico que también ayudan a cumplir los objetivos climáticos, especialmente para la movilidad, que representa la mitad de la disminución de las emisiones durante el confinamiento”.

“Por ejemplo, en ciudades y suburbios, apoyar caminar y andar en bicicleta, y la utilización de bicicletas eléctricas, es mucho más barato y mejor para el bienestar y la calidad del aire que construir carreteras, y preserva el distanciamiento social”.

El equipo analizó las políticas gubernamentales sobre confinamiento para 69 países responsables del 97% de las emisiones globales de CO 2 . En el pico del confinamiento, las regiones responsables del 89% de las emisiones globales de CO 2 estaban bajo cierto nivel de restricción. Los datos sobre las actividades indicativas de cuánto se vio afectada la pandemia por cada sector económico se utilizaron para estimar el cambio en las emisiones fósiles de CO 2 para cada día y país de enero a abril de 2020.

El cambio total estimado en las emisiones de la pandemia asciende a 1048 millones de toneladas de dióxido de carbono (MtCO 2 ) hasta finales de abril. De esto, los cambios son mayores en China, donde comenzó el confinamiento, con una disminución de 242 MtCO 2 , luego en los EE. UU. (207 MtCO 2 ), Europa (123 MtCO 2 ) e India (98 MtCO 2 ). El cambio total en el Reino Unido para enero-abril de 2020 es de aproximadamente 18 MtCO 2 .

Se prevé que el impacto del confinamiento en las emisiones anuales de 2020 sea de alrededor del 4% al 7% en comparación con 2019, dependiendo de la duración del bloqueo y el alcance de la recuperación. Si las condiciones previas a la pandemia de movilidad y actividad económica regresan a mediados de junio, la disminución sería de alrededor del 4%. Si algunas restricciones permanecen en todo el mundo hasta el final del año, sería alrededor del 7%.

Esta caída anual es comparable a la cantidad de reducciones de emisiones anuales necesarias año tras año durante décadas para lograr los objetivos climáticos del Acuerdo de París de la ONU.

El profesor Rob Jackson de la Universidad de Stanford y presidente del Proyecto Global de Carbono que fue coautor del análisis, agregó: “La caída en las emisiones es sustancial pero ilustra el desafío de alcanzar nuestros compromisos climáticos en París. Necesitamos un cambio sistémico a través de la energía verde y los autos eléctricos , no reducciones temporales del comportamiento forzado “.

Los autores advierten que la prisa por los paquetes de estímulo económico no debe aumentar las emisiones futuras al retrasar los New Green Deals o debilitar los estándares de emisiones.

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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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Aguas Residuales Recicladas Para convertirlas Nuevamente en Potables.

aguas residuales recicladas

El suministro de agua a los habitantes de la ciudad puede ser mucho más eficiente, según los investigadores de la Universidad de Rice que dicen que debería involucrar un nivel saludable de aguas residuales recicladas.

Utilizando a Houston como modelo, los investigadores de la Escuela de Ingeniería Brown de Rice han desarrollado un plan que podría reducir la necesidad de aguas superficiales (de ríos, embalses o pozos) en un 28% mediante aguas residuales recicladas para que sea potable nuevamente.

Si bien el costo de la energía necesaria para futuros sistemas avanzados de purificación sería significativo, dicen que los ahorros realizados al complementar el agua dulce enviada desde la distancia con la “reutilización directa de agua potable” de las aguas residuales municipales compensarían con creces el gasto.

Y el agua sería mejor para arrancar.

Investigadores de Rice desarrollaron un modelo integral del impacto y los beneficios ambientales y económicos de dicho sistema, asociados con el Centro de Investigación de Ingeniería de Nanosistemas respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias para el Tratamiento de Agua con Tecnología de Nanotecnología (NEWT).

El ingeniero ambiental de arroz Qilin Li es el autor correspondiente y la investigación posdoctoral Lu Liu, autor principal del estudio que aparece en Nature Sustainability .

Muestra cómo la reconfiguración planificada de Houston de su actual sistema de tratamiento de aguas residuales, mediante el cual eventualmente consolidará el número de plantas de tratamiento de 39 a 12, puede mejorarse para una distribución de agua “a prueba de futuro” en la ciudad.

“Todas las tecnologías necesarias para que las aguas residuales recicladas puedan ser tratadas para transformarla el agua potable están disponibles”, dijo Li. “El problema es que hoy en día siguen siendo bastante caros. Por lo tanto, una parte muy importante del documento es analizar qué tan barata debe ser la tecnología para que todo tenga sentido desde el punto de vista financiero y energético”.

El tratamiento avanzado del agua es objeto de un intenso estudio por parte de científicos e ingenieros en muchas instituciones, incluida Rice, asociadas con NEWT.

“Otra forma de mejorar el agua potable sería reducir el tiempo de viaje”, dijo. El agua suministrada por un sistema con muchos puntos de distribución recogería menos contaminantes químicos y biológicos en el camino. Houston, señaló, ya tiene un tratamiento de aguas residuales bien distribuido, y hacer que el agua sea potable facilitaría tiempos de viaje más cortos a los hogares.

El modelo muestra que siempre habrá una compensación entre la adquisición de agua potable, la energía requerida para tratarla, el costo de transportarla sin afectar su calidad e intenta encontrar un equilibrio razonable entre esos factores. El estudio evaluó estos objetivos en conflicto y examinó exhaustivamente todas las posibilidades para encontrar sistemas que logren un equilibrio.

“En última instancia, queremos saber cómo debería ser nuestro sistema de suministro de agua de próxima generación”, dijo Li. “¿Cómo afecta la escala del sistema a la distribución? ¿Debería ser una fuente de agua centralizada gigantesca o varias fuentes distribuidas más pequeñas?

“En ese caso, ¿cuántas fuentes debería haber, qué tamaño de área debería suministrar cada una y dónde deberían ubicarse? Estas son todas las preguntas que estamos estudiando”, dijo. “Mucha gente ha hablado sobre esto, pero se ha hecho muy poco trabajo cuantitativo para mostrar los números”.

Li admitió que Houston puede no ser el más representativo de los principales sistemas de infraestructura municipal porque el sistema de aguas residuales de la ciudad ya está altamente distribuido, pero su sistema de suministro de agua no lo es. El desafío de tener un suministro de agua altamente centralizado fue demostrado por un dramático corte de agua de 96 pulgadas en febrero que cortó gran parte del suministro de la ciudad.

“Ese fue un ejemplo extraordinario, pero hay muchas pequeñas fugas que pasan desapercibidas bajo tierra y que potencialmente permiten la entrada de contaminantes en los hogares”, dijo.

El estudio solo analizó la reutilización potable directa, que el modelo muestra como una opción más económica para las ciudades establecidas, pero dijo que la mejor opción para un nuevo desarrollo, es decir, construir un sistema de distribución por primera vez, podría ser tener entrega por separado de agua potable y no potable.

“Eso sería prohibitivo en cuanto a costos en un lugar como Houston, pero sería más barato para una nueva comunidad, donde el efluente de aguas residuales puede tratarse mínimamente, no del todo potable pero es suficiente para el riego o la descarga de inodoros”, dijo Li.

“Aunque tal vez sería una ventaja para Houston usar estanques de detención que ya existen en toda la ciudad para almacenar aguas pluviales y tratarlas para uso no potable”.

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Energía a base de la biomasa del nopal

biomasa de nopal

Con tanto desgaste económico y cambios ambientales es necesario sentarse a revisar las ideas que disminuyen los efectos de estos problemas mundiales, principalmente con el calentamiento global. Entre las ideas más destacables, se hace referencia a continuación al uso de la biomasa del nopal como generador de energía renovable.

Idea que fue llevada a cabo por un grupo de Mexicanos agricultores e ingenieros que sintieron la necesidad de estudiar el nopal como fuente de energía. Tras años de investigación de la diversidad de las biomasas como la que se encuentra en el maíz, la jatropha, la yuca, la caña de azúcar, la cebada, entre otros, se dió el descubrimiento del poder energético que concentra.

biomasa de nopal

El nopal es considerado como un alimento básico en la dieta de los Mexicanos, además de cubrir gran parte de la vegetación de sus tierras, hoy en día representa una opción más importante dentro de la biomasa regeneradora de energía. Una opción, donde la biomasa del nopal origina materia orgánica mediante un proceso biológico, espontáneo – provocado, que puede utilizarse como combustible.

Descrita como el “oro verde de México” así es tomada literalmente por una compañía mexicana Nopalmex, que aprovecha su poder para producir biocombustible de nopal, su productividad energética tiene un alto contenido de metano al igual que el gas natural, no obstante su producción no requiere maquinaria o dispositivos de alta complejidad, a diferencia del gas natural.

Desde el 2015, esta empresa mexicana Nopalmex, se ha dedicado a procesar alrededor de ocho toneladas diarias de nopal para alimentar una máquina llamada biodigestor, que impulsa su producción.

Procesamiento

Su procesamiento se trata de una mezcla purificada con estiércol, que se deja descomponer produciendo así el metano. El biogás del nopal contiene básicamente metano, dióxido de carbono y otros gases menores, por lo cual presenta ventajas en su manejo. Desde entonces este descubrimiento ha permitido realizar ciertas pruebas con la mezcla sobrante en vehículos del gobierno local.

La planta vegetal de nopal puede llegar a utilizarse en aproximadamente 90% para transformarlo en biogás y el restante es utilizado en sedimentación para liberar las células de más nopales. Es decir, mientras los nopales se replanten regularmente, el proceso es casi completamente sostenible, produciendo solo agua y desechos de nopal que se pueden usar para fertilizar los cultivos.

Por medio de la lombricultura se genera el proceso sedimentario de forma orgánica. Con la inclusión de agua, que se logra obtener humus para su incorporación al suelo y nutrición de los cultivos.

El agua nitrogenada que se obtiene del reactor puede ser incorporada nuevamente en las plantaciones de nopal como fertilizante reinyectado en el sistema de riego tecnificado.

Datos relevantes del nopal como base de energía  

  • La capacidad es equivalente a 1 megavatio por hora
  • La energía que genera equivale a la iluminación de 12 mil casas.
  • Sus costos en consumo de energía es 50% más barato que la tarifa genérica.
  • No produce efecto invernadero, ni emisiones contra el ambiente.
  • Los costos de operación son bajos y sencillos.
  • Se obtiene biogás que contiene: Metano en un 75 % – Dióxido De carbono 24 % Gases Como nitrógeno e hidrógeno – 1% SU Poder caloríficos de 7.000 kcal/m3.
  • La contribución es cualificada en biogás, electricidad con biomasa de nopal.
  • Por cada 70 hectáreas plantadas producen 150 toneladas de nopal.
  • Genera 3 mil empleos por mil hectáreas así logrando proporcionar trabajo a quién lo necesita.
  • A largo plazo mejora la salud de la población debido a la reducción de emisión de gases de efecto invernadero, realizando así un modelo equitativo en conjunto con la sociedad y la economía.

En el transcurso del tiempo se ha experimentado la creación de nuevas fuentes de energías limpias con la intención de dar prioridad al medio ambiente, no generando residuos tóxicos. Los procesos en sí tienden a lograr generar de una u otra forma energía, pero en su totalidad resulta no tan orgánica, se puede decir que su procesamiento no cumplen con su propósito en un ciento por ciento, caso contrario a lo que sucede con la generación de energía a través del nopal.

La nueva energía, a base de nopal resulta ser una alternativa redituable en el desarrollo de México, ya que en el proceso de obtención es totalmente orgánico; lo que provoca que no se generen elementos tóxicos que dañen al ambiente. Siendo una de las principales ventajas la extracción de dióxido de carbono de medio ambiente.

Definitivamente, es una nueva alternativa que puede sacarse el máximo provecho. Para México puede resultar una gran potencia para proyectarse en su máximo nivel dentro del panorama de país generador de energía sustentable.

México, es una tierra grande y la energía del nopal es limpia, dentro de todas sus ventajas esta es la de mayor fuerza para este país, su cultivo y agricultura puede generar empleos permanentes y solucionar tanto el problema energético en forma sustentable a corto, mediano y largo plazo; como también puede contribuir con el mejoramiento de la economía.

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Biodigestores, más que una herramienta son una gran alternativa

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Transformar los desechos para generar energía a través de biodigestores es una oportunidad que se debe aprovechar al máximo nivel. Además de representar una mejora de la calidad de vida de todos los seres vivientes del planeta, también resultan ser una alternativa ecológica.

Los desechos orgánicos son numerosos, a medida que aumente el consumo los desechos se multiplican extendiéndose como, estiércol de ganado, desechos agrícolas, aguas residuales y desechos de alimentos no comestibles. Estos desperdicios son potencialmente nocivos.

Cuando estos desechos se manejan de manera inadecuada, representan un riesgo significativo para el medio ambiente y la salud. Los patógenos, productos químicos, antibióticos y nutrientes presentes en los desechos pueden contaminar las aguas superficiales y subterráneas a través de la escorrentía o al lixiviar en los suelos.

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El biodigestor se crea en función de evitar estos efectos nocivos que van dejando los residuos animales (los excrementos), que con el transcurso del tiempo tienden a contaminar el agua, la tierra y el ambiente en general

Civilizaciones antiguas identificaron hace más de 900 años que el proceso de fermentación de la materia orgánica podía ser una fuente de energía. Desde entonces los primeros intentos de construcción de plantas de biogás modernas se iniciaron, y fue en India donde la tecnología del biodigestor se difundió a nivel mundial.

¿Qué es un biodigestor y cómo funciona?

Prácticamente un biodigestor es un dispositivo que varía según su tamaño, formado generalmente por un contenedor hermético, diseñado para aprovechar los desechos orgánicos de los animales y vegetales, para obtener energía renovable o también para obtener abono para la tierra.

Los desechos orgánicos a medida que se descomponen generan grandes cantidades de metano, el cual resulta ser un poderoso gas de efecto invernadero que atrapa el calor en la atmósfera de manera más eficiente que el dióxido de carbono.

Los biodigestores se aprovechan para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el riesgo de contaminación en las vías fluviales, los desechos orgánicos se deben eliminar, utilizándolo para producir biogás, una fuente renovable de energía limpia, que más del 90% de las poblaciones rurales lo pueden utilizar para cubrir hasta el 70% de sus necesidades domésticas.Al desplazar los combustibles fósiles, el biogás crea más reducciones de emisiones.

En pocas palabras un biodigestor soluciona dos problemas a la vez, disponer de desperdicios que son potencialmente nocivos y obtener recursos necesarios.

Los biodigestores convierten el costo de la gestión de residuos en una oportunidad de ingresos que pueden aprovecharse en granjas, lecherías e industrias o cualquier sector relacionado.

Beneficios del uso de biodigestores

Si todos los países se inclinaran más en la conversión de residuos para generar electricidad, calor o combustible para vehículos se obtuvieran más beneficios como los siguientes:

  • Se incrementará proporcionalmente la fuente de energía renovable.
  • Reducir la dependencia de las importaciones extranjeras de petróleo.
  • Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
  • Mejorar la calidad ambiental y aumentar los empleos locales.
  • Reducción de las emisiones de CO2
  • Son aptos para zonas en desarrollo y con menos recursos
  • Reduce la carga de trabajo
  • Reciclar nutrientes en el suministro de alimentos, reduciendo la necesidad de fertilizantes petroquímicos y minados.
  • Los biodigestores son una solución de gestión de residuos que resuelve múltiples problemas y crea múltiples beneficios, incluidas las fuentes de ingresos.
  • Otro de los beneficios es que al tratar estos desechos de manera adecuada se eliminan los focos de contaminación, no sólo en las granjas, sino también los desechos que terminaban en los pozos de agua, contaminando este recurso vital para las poblaciones que rodeaban las granjas.

Es necesario resaltar que las emisiones de metano por el manejo de estiércol se incrementaron a partir del año 2000 y presentaron una tendencia en aumento, de esta manera, los bovinos de carne son los que emiten la mayor cantidad de metano, seguidos de bovinos de leche y porcinos. Siendo así el estiércol de estos animales los más usados en la generación de biogás.

Bajo este contexto, se simplifica la generación de energía renovable por medio de desechos orgánicos que proporciona energía de bajo costo, además de generar ingresos adicionales a los agricultores, oportunidades de empleo, energía descentralizada y protección al ambiente, reduciendo la huella de emisiones de GEI.

Los restos de cultivos se reaprovechan, sirviendo de abono para nuevas cosechas. Además, proporciona energía en entornos rurales o remotos, ofreciendo así practicidad, movilidad  con medios tradicionales, como instalaciones eléctricas.

Referidos a la generación de abono se encuentra un beneficio más, tras la actuación de las bacterias, la parte no gaseosa de los desechos se convierte en un abono natural, rico en nutrientes y muy apreciado por la agricultura. Este abono regenerado no suele oler tanto y no requiere tratamiento adicional por ello.

Así que bien, realmente los biodigestores no sólo producen energía renovable, es mucho más que eso, por lo cual es de vital importancia resaltar que por medio de su uso se logra un potente fertilizante orgánico que nutre el suelo de manera natural, regresandole de esta forma, las propiedades que los animales tomaron de ella para poder producir alimentos sanos y abundantes, prácticamente convertidos en ciclo. ¿Sus resultados…?, Mejorar la salud de la familia al consumirlos y también de quienes los compran en los mercados locales.

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Los Sistemas de Energía Podrían ser Alterados por El futuro Incierto del Clima

sistemas de energía

Los científicos han publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática.

Se ha pronosticado que los eventos climáticos extremos, como sequías severas, tormentas y olas de calor, se volverán más comunes y ya están comenzando a ocurrir. Lo que se ha estudiado menos es el impacto en los sistemas de energía y cómo las comunidades pueden evitar interrupciones costosas, como apagones parciales o totales.

Estudio Publicado Sobre La Optimización de los Sistemas De Energía

Ahora, un equipo internacional de científicos ha publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Nature Energy.

“Por un lado está la demanda de energía: existen diferentes tipos de necesidades de construcción, como calefacción, refrigeración e iluminación. Debido al cambio climático a largo plazo y los fenómenos meteorológicos extremos a corto plazo, el entorno exterior cambia, lo que conduce a cambios en la construcción de la demanda de energía “, dijo Tianzhen Hong, un científico de Berkeley Lab que ayudó a diseñar el estudio. “Por otro lado, el clima también puede influir en el suministro de energía, como la generación de energía a partir de turbinas hidráulicas, solares y eólicas. También podrían cambiar debido a las condiciones climáticas”.

Trabajando con colaboradores de Suiza, Suecia y Australia, y dirigido por un científico de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), el equipo desarrolló un método de optimización robusto y estocástico para cuantificar los impactos y luego usar los datos para diseñar energía resistente al clima. Los métodos de optimización estocástica se usan a menudo cuando las variables son aleatorias o inciertas.

“Los sistemas de energía están diseñados para funcionar durante 30 años o más. La práctica actual es asumir condiciones climáticas típicas hoy en día; los planificadores y diseñadores urbanos no suelen tener en cuenta las incertidumbres futuras”, dijo Hong, un científico computacional que lidera el modelado de energía a gran escala. y simulación en Berkeley Lab. “Hay mucha incertidumbre sobre el clima y el clima futuros”.

Los “sistemas de energía”, tal como se definen en el estudio, satisfacen las necesidades de energía y, a veces, el almacenamiento de energía para un grupo de edificios. La energía suministrada podría incluir gas o electricidad de fuentes convencionales o renovables. Dichos sistemas de energía comunitarios no son tan comunes en los EE. UU., Pero se pueden encontrar en algunos campus universitarios o en parques empresariales.

Los investigadores investigaron una amplia gama de escenarios para 30 ciudades suecas. Descubrieron que, en algunos escenarios, los sistemas de energía en algunas ciudades no podrían generar suficiente energía. En particular, la variabilidad climática podría crear una brecha del 34% entre la generación y demanda de energía total y una caída del 16% en la confiabilidad del suministro de energía, una situación que podría provocar apagones.

Observación a los Sistemas de Energía Actuales

“Observamos que los sistemas de energía actuales están diseñados de una manera que los hace altamente susceptibles a eventos climáticos extremos como tormentas y olas de calor”, dijo Dasun Perera, científico del Laboratorio de Energía Solar y Física de Edificios de EPFL y autor principal del estudio. “También descubrimos que la variabilidad climática,dará como resultado fluctuaciones significativas en la energía renovable que alimenta a las redes eléctricas, así como la demanda de energía. Esto hará que sea difícil igualar la demanda de energía y la generación de energía. Hacer frente a los efectos del cambio climático va a resultar más difícil de lo que pensábamos anteriormente “.

Los autores señalan que 3.500 millones de personas viven en zonas urbanas, los cuales consumen dos tercios de la energía mundial, y para 2050 se espera que las zonas urbanas tengan más de dos tercios de la población mundial. “Los sistemas de energía distribuida que apoyan la integración de tecnologías de energía renovable apoyarán la transición energética en el contexto urbano y desempeñarán un papel vital en la adaptación y mitigación del cambio climático”, escribieron.

Hong lidera un grupo de investigación en ciencias urbanas en Berkeley Lab que estudia los problemas energéticos y ambientales a escala de la ciudad. El grupo es parte de la División de Tecnología de Construcción y Sistemas Urbanos de Berkeley Lab, que durante décadas ha estado a la vanguardia de la investigación para avanzar en la eficiencia energética en el entorno construido.

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¿Qué esta pasando en el Núcleo Interno de la Tierra?

núcleo interno de la tierra

Los exhaustivos datos sísmicos de los terremotos repetidos y los nuevos métodos de procesamiento de datos han dado la mejor evidencia hasta la fecha de que el núcleo interno de la Tierra está girando, revelando una mejor comprensión de los procesos cada vez más debatidos que controlan el campo magnético del planeta.

El nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign se publica en la revista Earth and Planetary Science Letters.

Los geólogos no entienden completamente cómo funciona el generador de campo magnético de la Tierra, pero sospechan que está estrechamente relacionado con procesos dinámicos cerca del área límite del núcleo interno-exterior, dijeron los investigadores. Los cambios en la ubicación de los polos magnéticos, los cambios en la fuerza de campo y los datos sísmicos anómalos han llevado a los investigadores a echar un vistazo más de cerca.

“En 1996, nuestro grupo detectó por primera vez un pequeño pero sistemático cambio de ondas sísmicas que pasaban por el núcleo interno, que interpretamos como evidencia de rotación diferencial del núcleo interno en relación con la superficie de la Tierra”, dijo el profesor de geología y coautor del estudio Xiaodong Song, que ahora está en la Universidad de Pekín. “Sin embargo, algunos estudios creen que lo que interpretamos como movimiento es en cambio el resultado de ondas sísmicas que reflejan un límite central interno alternativamente creciente y reducido, como el crecimiento de montañas y el corte de cañones”.

Los investigadores presentan datos sísmicos de una serie de ubicaciones geográficas y terremotos repetidos, llamados dobletes, que ocurren en el mismo lugar a lo largo del tiempo.

“Tener datos de la misma ubicación pero tiempos diferentes nos permite diferenciar entre señales sísmicas que cambian debido a la variación localizada en el alivio de las que cambian debido al movimiento y la rotación”, dijo Yi Yang, estudiante de posgrado y autora principal del estudio.

El equipo descubrió que algunas de las ondas sísmicas generadas por terremotos penetran a través del cuerpo de hierro por debajo del límite interno del núcleo y cambian con el tiempo, lo que no sucedería si el núcleo interno estuviera estacionario, dijeron los investigadores.

“Es importante destacar que estamos viendo que estas ondas refractadas cambian antes de que las ondas reflejadas reboten en el límite interno del núcleo, lo que implica que los cambios provienen del interior del núcleo interno”, dijo Song.

La base del debate radica en el hecho de que los estudios previos examinaron un conjunto relativamente pequeño de datos algo ambiguos generados a partir de un método que depende en gran medida de la hora exacta del reloj, dijeron los investigadores.

“Lo que hace que nuestro análisis sea diferente es nuestro método preciso para determinar exactamente cuándo se producen los cambios en las señales sísmicas y llegar a las diversas estaciones sísmicas de todo el mundo”, dijo Yang. “Utilizamos una onda sísmica que no alcanzó el núcleo interno como una onda de referencia en nuestros cálculos, lo que elimina gran parte de la ambiguedad”.

Este preciso análisis de la hora de llegada, una extensa colección de los datos de mejor calidad y un cuidadoso análisis estadístico realizado por Yang, son los que dan a este estudio su poder, dijo Song.

“Este trabajo confirma que los cambios temporales provienen principalmente, si no todos, del cuerpo del núcleo interno, y la idea de que los cambios en la superficie del núcleo interno son la única fuente de los cambios de señal ahora se puede descartar”, dijo.

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