Cuando pensamos en energías limpias imaginamos, por ejemplo, las grandes turbinas de un parque eólico, o los parques extensos de páneles solares, pero ¿esos modelos serán siempre así? ¿esas son las únicas formas en que la humanidad generará electricidad en el futuro? Pues todo indica que no, ya que se busca innovar cada vez más en este ámbito para hacerlo más rentable y sortear los inconvenientes que pueden presentar. Incluso se buscan nuevas formas en las que se pueda iluminar el mundo de una manera más sustentable.
Alexander Starritt señala en un texto para el World Economic Forum, que se hicieron grandes esfuerzos en 2015 para empezar a pavimentar el camino ecológico hacia un cambio energético, con mayores inversiones para las energías limpias, aumentar la capacidad y el uso de energías renovables en los países. El autor menciona el caso de Costa Rica, en donde aproximadamente el 98% de su energía eléctrica es generada por fuentes sustentables, lo que abre el panorama más de lo que se piensa, ya que muchas veces se considera que serán las grandes potencias las únicas capaces de hacer esto.
Starritt también menciona algo que muchas veces se podría pasar por alto, pero que tiene gran trascendencia en el tema, y es que Texas es el sexto generador más grande del mundo de energía eólica. Algo sorprendente cuando se considera que mucha de su riqueza proviene de la explotación petrolera.
Así es como ante esos esfuerzos se busca hacer que los métodos sustentables con los que se genera electricidad se vuelvan cada vez más rentables.
Energía eólica
¿Alguna vez te has preguntado por qué los aerogeneradores son tan altos? La razón es porque el viento sopla más fuerte a mayores alturas, y es por eso que ya hay empresas interesadas, más que en construir turbinas eólicas gigantescas, en buscar la manera de poder colocarlas por otros medios a alturas que serían impensables con las actuales turbinas.
Y una de las ideas que se tienen para poder hacerlo es utilizando “papalotes”, más específicamente paracaídas verticales, con las cuales se eleve la turbina a mayores alturas, una de las empresas que están trabajando con este método es, SkySails, una empresa alemana, su modelo está atado a un cable de 800 metros de longitud, el cual se enrolla alrededor de un tambor horizontal montado sobre un eje anclado a cada extremo del contenedor de transporte en donde se aloja el generador del sistema, el viento a esas alturas enciende un generador.
Este ”papalote eléctrico” produciría 200 kilovatios, y tiene un costo de 340 mil dólares, otros son los que también buscan utilizar esta tecnología para la generación de la electricidad, como la neerlandesa.
Kitepower y la suiza TwingTec
Otra innovación en éste ámbito lo realiza la estadounidense, Makani, la cual utiliza drones para elevar los generadores hacia el cielo. A bordo de la aeronave no tripulada, con envergadura de 26 metros, tiene ocho rotores que se convierten en turbinas miniatura. Generan 600 kilovatios a su capacidad máxima.
Otro método usado para lograr hacer que el viento sea una fuente para generar energía eléctrica viene de la idea de Altaeros Energies, empresa fundada opor Ben Glass y Adam Rein, ex alumnos del Instituto Tecnológico de Massachusetts, que consiste en usar globos en forma cilíndrica inflados con helio que se elevan entre los 300 y 600 metros de altura, y utilizan un aerogenerador convencional.
Este proyecto está pensado para brindar el servicio eléctrico a comunidades apartadas para evitar que en estas comunidades donde se utilizan generadores impulsados por combustibles fósiles puedan tener otra opción.
Al principio mencionamos que también se buscaba el mejorar el diseño de los aerogeneradores, y ejemplo de ello son Vortex Bladeless y el Árbol del Viento. El primero es desarrollado por españoles que consiste, en un aerogenerador que se basa en el fenónmeno de la aeroelástica, y que puede usarse para uso residencial, como se define en su página de internet.
Por otro lado, el Árbol del Viento es una estructura de 10 metros de alto y 7.5 de ancho, que cuenta con 63 hojas con las que se genera la electricidad, genera unos 3 kilowatts de potencia instantánea y al año son 1,900 kilowatts.
Energía solar
En cuanto a la energía solar también se han empezado a buscar nuevas formas de aprovechar la energía proveniente del astro rey, un de ellas es un concentrador solar luminiscente transparente, el cual fue desarrollado por Richar Lunt, profesor adjunto de ingeniería química y ciencia de materiales y otros investigadores de Ingeniería de la Universidad de Michigan y sirve para convertir una ventana en un panel solar.
Este sistema utiliza moléculas orgánicas para absorber las longitudes de onda invisibles de la luz solar, que luego convierten esta energía en electricidad. Según Lunt, este invento registra una eficiencia superior al 5%. El académico abundó que, si se une su invento a los paneles convencionales, Estados Unidos podría cubrir el 100% de sus necesidades.
Otra de las innovaciones en el tema de la energía solar la presenta el Rawlemon Spherical Solar Energy Generator desarrollado por el alemán, André Broessel, sistema que se dice 35% más eficiente que los páneles solares actuales.
Este invento combina principios de la geometría esférica, con un sistema de seguimiento de doble eje, lo que permite el doble de rendimiento que los páneles solares que se usan actualmente, e incluso dice poder recolectar la luz que la Luna refleja del sol.
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Nuevas formas de prender el foco
Procesos naturales que pasan todos los días pueden ser utilizados para iluminar nuestros arbolitos de Navidad, ahora que está próxima la fecha, uno de ellos es la ósmosis, esto mediante una membrana. El proceso consiste en que mediante esta membrana semiimpermeable que se coloca entre dos líquidos con concentraciones de sal diferentes y por la cual ambos fluidos pasan los iones de sal hasta que ambos líquidos se equilibran.
Y dado que los iones son átomos con carga eléctrica, su movimiento podría ser utilizado para generar electricidad.
Es precisamente en el Laboratorio de Biología Nanométrica de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, Suiza que investigadores han desarrollado un sistema de generación de energía osmótica, cuya membrana es sólo de tres átomos de espesor, este descubrimiento fue publicado en la revista Nature.
El potencial se abre para que el sistema pueda ser utilizado en las desembocaduras de los ríos del mundo -donde su agua dulce entra en contacto con la salinidad del mar- para generar una abundante fuente de energía limpia.
La membrana fue hecha de disulfuro de molibdeno, la cual tiene un pequeñísimo agujero, por el cual se realiza el pase de los iones, hasta que se produce la estabilización de los dos líquidos. Así, a medida que los iones atraviesan orificios, los electrones son transferidos a un electrodo que se usa para generar la corriente eléctrica.
Los investigadores de Lausana señalaron que una membrada de un metro cuadrado, con 30% de su superficie cubierta en nanoporos debería generar un megavatio de electricidad.
Otra forma de generar electricidad es utilizando las mareas, la cual es similar a la hidroeléctrica, pero una diferencia es que las mareas no sólo tienen un curso como un río, sino que vienen y van, por lo que una de las opciones es buscar controlarlas para hacer funcionar la turbina, lo que implica que se modifique el ambiente para ello.
Las “vallas de mareas” son otra opción. Se componen de un número de turbinas de eje vertical que se montan sobre una estructura, conocida como caisson, aunque esta también modifica el ambiente, provocando problemas a las especies y a los transportes marinos.
También están las “turbinas de mareas” son similares las turbina de viento y, a diferencia de las propuestas anteriores, estas no necesitan de modificaciones al ambiente para funcionar.
Una opción más son las “lagunas de mareas”, que utilizan una estructura de cercado utilizando montículos de escombros y equipos de generación hidroeléctrica low–head situados a una en un área de gran rango de mareas.
El hidrógeno también es una opción que puede utilizarse como combustible, en la cual se han estado realizando investigaciones entre las que están las realizadas por integrantes de la Universidad de Stanford y en el que se va avanzando poco a poco en cómo obtenerlo, ya que antes se necesitaba de condiciones muy específicas (como que el agua del que se pudiera obtener fuera pura), a poder obtenerlo de diferentes vías que han sido públicados en el texto “Solar-driven, highly sustained splitting of seawater into hydrogen and oxygen fuels” de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, en el cual se establece que mediante un nuevo sistema para separar el hidrógeno, abaratando (por el tema del agua pura) su obtención.
Éste es un combustible muy bueno, ya que sus emisiones no son de dióxido de carbono, sino que su quema produce agua.
El tema de este gas como combustible está ahora en boga por el tren en Alemania que lo usa, aunque han sido muchos otros medios de transporte que también han buscado implementarlo, como los autos.
Esta crisis climática parece ser una gran opción para que la humanidad cambie a soluciones más sustentables, así que no dudo que estos sólo sean un 0.01% o menos de lo que vendrá en el futuro en el tema energético, ya que no dudo que el ingenio del ser humano podrá brindarnos opciones cada vez más y más benignas con el medio ambiente.
