Alternativas para Generar Electricidad sin Contaminar

Es necesario tomar fuentes alternativas para generar electricidad sin contaminar ya que La Tierra está en problemas, y definitivamente es nuestra culpa.

Parece claro en este punto que los métodos tradicionales de generación de electricidad son insostenibles, y debemos encontrar nuevas fuentes de energía que no produzcan tanto carbono (o desempolvar las viejas, como el gas natural y la energía nuclear).

La necesidad reconocida de fuentes de energía alternativas no es nueva.

Hemos visto paneles solares masivos revelados en vastos desiertos, enormes parques eólicos dentro y fuera de la costa, haces de olas que convierten la energía de nuestros océanos, y una gran cantidad de soluciones de biomasa que llegan y desaparecen.

Sin embargo, estas formas de energía alternativa no son el único juego en la ciudad: hay un número de formas más extrañas de generar energía que los científicos están investigando.

Captar el calor de los cuerpos y espacios

Varias de las principales ciudades han comenzado a cosechar el calor captado en sus vastos sistemas de metro.

Millones de viajeros (por no hablar de los propios trenes) sellados en el entorno aislado del metro pueden provocar un enorme diferencial de temperatura.

El calor producido puede ser convertido en electricidad y calor para casas, apartamentos y negocios locales.

Quinientas viviendas en el barrio londinense de Islington, oficinas paralelas al metro de Estocolmo y un bloque de viviendas parisino están aprovechando el calor humano, con más edificios que se beneficiarán en un futuro próximo.

La meca de las compras de 2,5 millones de pies cuadrados, Mall of America, ya utiliza el calor generado por el gran volumen de personas que pasan por ella. Este calor combate el invierno generalmente duro de Minnesotan – tanto que el edificio no tiene un sistema de calefacción central tradicional.

Pensamiento innovador para los diseñadores, desde principios de los años 90.

Fuente de Alcohol

Cuando la vida te da limones, quémalos y úsalos para impulsar trenes.

El servicio nacional de aduanas de Suecia confiscó 185.000 galones de alcohol de contrabando ilegal el año pasado.

En lugar de tirarlo todo por el desagüe, el plan escandinavo de convertir el alcohol incautado en biogás suficiente para alimentar a más de 1.000 camiones y autobuses, e incluso a un tren.

Pañales usados para adultos

La población de Japón está envejeciendo rápidamente.

Tan viejo que en un futuro cercano, las ventas japonesas de pañales para adultos superarán las ventas de pañales regulares. En serio.

Sin embargo, mientras que el envejecimiento de la población japonesa puede ser una preocupación económica más amplia, el innovador sistema de reciclaje SFD de Super Faiths Inc. de Tottori ve la carga como una solución energética.

El Sistema de Reciclaje SFD toma los pañales usados, los esteriliza, los pulveriza y los seca en su máquina patentada, devolviéndoles la lectura de pellets de biomasa para quemarlos en el horno adecuado, devolviéndoles alrededor de 5.000 kcal por kg reciclado. No es un mal retorno para un artículo de vertedero completamente inútil. Capaz de «mantener» alrededor de 700 libras de pañales usados al día, el sistema podría llegar a las residencias de ancianos y a los grandes hospitales.

En una nación que aún se tambalea tras el devastador terremoto y tsunami de Tohoku en 2011, y el accidente de la planta nuclear de Fukushima, las soluciones de energía alternativa están ganando credibilidad mientras Japón busca ser energéticamente independiente.

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En la pista de baile

¡Más poder de la gente, por favor! La energía cinética generada por nuestras tareas cotidianas está en el punto de mira cuando las estaciones de metro, los clubes nocturnos y los gimnasios empiezan a utilizar tecnologías de cosecha piezoeléctricas.

La piezoelectricidad se genera en ciertos cristales en respuesta a la fuerza de compresión.

Si usted tiene una superficie que se mueve por cualquier razón, puede fijar cristales piezoeléctricos a ella y obtener pequeñas cantidades de energía.

La energía eléctrica acumulada puede ser utilizada para alimentar servicios dentro del mismo edificio o área, o ser encaminada a una nueva ubicación. La piezoelectricidad no es un fenómeno completamente nuevo, con DARPA evaluando los generadores piezoeléctricos en las botas de los soldados.

Sin embargo, utilizamos la piezoelectricidad más a menudo de lo que se podría pensar: los encendedores eléctricos de cigarrillos cuentan con un cristal piezoeléctrico con suficiente voltaje para encender el gas, lo que da lugar a una llama.

En la naturaleza, hemos visto cómo la estación de metro de Tokio acciona sus torniquetes de billetes, y el primer club nocturno sostenible del mundo en Rotterdam, Países Bajos.

La generación de energía piezoeléctrica también está entrando en el sector ferroviario.

Israel Railways, en colaboración con la Universidad Technion y la compañía de energía renovable Innowatech, instaló 32 dispositivos de captura de energía piezoeléctrica a lo largo de un tramo de ferrocarril razonablemente transitado, que cosechaban unos 120 kWh, suficientes para alimentar las señales, las luces y los mecanismos de las vías.

Reactores de torio

Los reactores nucleares en miniatura alimentados por sólo una tonelada de torio radiactivo podrían formar parte de una nueva generación de sistemas locales de generación de energía.

Dicho esto, los reactores de torio requerirían neutrones de alta energía para desencadenar su actividad fisible, lo que ha llevado a los científicos británicos a comenzar a trabajar en aceleradores de partículas en miniatura.

Dicho esto, sigue habiendo un cierto grado de escepticismo en torno al uso del torio y los aspectos prácticos de la construcción y el mantenimiento de un mayor número de reactores nucleares locales.

Energía solar en el espacio

¿Qué podría ser más emocionante o futurista que una matriz solar masiva, flotando en una plataforma sobre el planeta, transmitiendo electricidad inalámbrica hacia la superficie de la Tierra?

Hay muchas ventajas en esta opción: no hay necesidad de tomar propiedades inmobiliarias valiosas en la Tierra, y no hay fluctuaciones de energía causadas por el clima.

Dicho esto, queda un largo camino por recorrer con esta forma de energía alternativa. La transmisión inalámbrica de electricidad, el blindaje contra la radiación a largo plazo, la protección contra los meteoritos y el costo de poner el equipo en órbita son sólo algunos de los obstáculos.

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Pero John C. Mankins, Presidente de la Asociación de Energía Espacial y Artemis Innovation, cree que así como la energía nuclear ha recibido cinco décadas de investigación y miles de millones de dólares de financiación de la investigación para llegar a nuestro entendimiento actual, ¿por qué no debería haber un esfuerzo financiero serio para cosechar energía solar del espacio?

En la práctica, un proyecto de energía solar espacial podría funcionar de esta manera:

  • Un gran conjunto geoestacionario recogería y enfocaría la luz del sol.
  • Las células fotovoltaicas convertirían esa luz en electricidad.
  • Esa electricidad se usaría para alimentar un láser de microondas, dirigido a una estación terrestre en la Tierra.
  • La energía de microondas sería recibida por el conjunto de antenas y convertida de nuevo en electricidad.

Viento Solar

Ya que estamos hablando del espacio, hablemos del viento solar.

El viento solar consiste en un enorme número de partículas cargadas, emitidas por el sol a velocidades muy altas.

En principio, estas partículas pueden ser utilizadas para generar electricidad utilizando una enorme vela solar y un cable cargado, que genera energía a partir del viento solar que pasa por ella.

Según un análisis preliminar de la Universidad de Washington, la cantidad de energía que se puede generar es esencialmente ilimitada, limitada sólo por el tamaño de la vela solar que se despliega.

300 metros de alambre de cobre, unidos a un receptor de dos metros de ancho y una vela de 10 metros, podrían generar suficiente electricidad para 1.000 hogares.

Un satélite con 1.000 metros de cable y una vela de 8.400 km de ancho podría generar mil millones de gigavatios de energía.

¿Suena bien? Lo sería – si tal vela solar pudiera ser producida y lanzada en una órbita apropiada.

Vale la pena señalar que eso no es tan descabellado como se podría pensar. La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón lanzó con éxito IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation of the Sun) en 2010, convirtiéndose en la primera nave espacial en utilizar la vela solar como su principal forma de propulsión.

Su exploración continua está proporcionando datos inmensamente valiosos a los científicos investigadores en una serie de áreas clave.

Dicho esto, IKAROS es mucho más pequeño que las velas que se están considerando, así que no aguantes la respiración para que el viento solar se convierta en una opción práctica en el futuro inmediato.

Medusas

Nuestros océanos se están volviendo más ácidos. Como tal, las poblaciones de medusas se están disparando. La mayoría de ellos no son para el consumo humano, pero pueden resultar más útiles para otro problema mundial. Investigadores suecos han estado licuando constantemente grandes cantidades de Aequorea victoria, una medusa brillante común en las costas de Norteamérica.

¿POR QUÉ? Por el poder, por supuesto! La proteína fluorescente verde (GFP) contenida en la medusa puede utilizarse para crear pilas de combustible en miniatura que podrían utilizarse para alimentar una generación de nanodispositivos médicos.

medusas

El GFP, aplicado a los electrodos de aluminio y expuesto a la luz ultravioleta, genera energía que mide en las «decenas de nanoamperios».

No es insignificante. El desarrollo de combustibles biológicos podría permitir una mayor investigación sobre las bio-nanotecnologías que no requieren combustible externo o corriente eléctrica para seguir funcionando. Si la tecnología pudiera ampliarse, podría ser extremadamente útil a largo plazo, especialmente si nuestro problema de acidez oceánica continúa.

¿Otras fuentes alternativas de energía?

Algunas de las fuentes de energía que hemos visto aquí son extrañas, pero muchas pueden tener aplicaciones prácticas en el futuro.

Otros ya están a nuestro alrededor, proporcionándonos energía alternativa en nuestro día a día.

Este tipo de investigación sobre la energía es fundamental si queremos seguir sosteniendo nuestra creciente civilización sin dañar irreparablemente el planeta.

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