Célula fotovoltaica de espectro completo

Como muchos sabrán un panel solar fotovoltaico está compuesto por una gran cantidad de células fotovoltaicas que son las responsables de la conversión de energía solar en la utilizable energía eléctrica, mediante la aplicación de un material semiconductor en su conformación, que efectúa una reacción fisicoquímica en una franja determinada del espectro lumínico.



Por parte del Departamento de Energía de los Estados Unidos se ha dado conocer recientemente que están desarrollando una célula fotovoltaica que es capaz de reaccionar con todo el espectro lumínico, desde la región de la luz infrarroja de baja frecuencia, hasta la alta frecuencia de la luz ultravioleta.

Lo más significativo de este adelanto tecnológico es que no solo ofrece un gran rendimiento energético, sino que además permite ser fabricada con un material semiconductor muy utilizado en la industria, lo que reduce notablemente su costo de manufacturación.

El material utilizado sería el Arsénico de Galio, y si bien a muchos les parecerá desconocido, actualmente es utilizado en la fabricación de microondas, en diodos láser y en diodos infrarrojos, como los utilizados en un mando a distancia, el cual mediante un proceso de aleación da origen al Arseniuro Nitruro de Galio, material empleado para la construcción de estas nuevas células fotovoltaicas.

La tecnología avanza en pos de la utilización de la energía solar, solo falta la aceptación e inversiones por parte de los usuarios y empresas de energía.

Que es la electrecidad?

¿Sabemos realmente qué es la electricidad y cómo se produce?

Para hablar de cómo surge la electricidad debemos empezar por los átomos (las partículas que componen la materia).

Existen distintos tipos de átomos (según cada elemento), pero siempre los átomos están conformados por: protones, neutrones y electrones.

El núcleo del átomo está formado por protones (de carga eléctrica positiva +) y por neutrones (de carga eléctrica neutral). Los electrones (de carga eléctrica negativa –) se encuentran por fuera del núcleo y orbitan alrededor de él (como orbitan los planetas al rededor del sol).

Naturalmente los átomos tienen la misma cantidad de protones (+) como de electrones (-). Por lo tanto, se equilibra la carga + y –, resultando ser neutros.
Pero los átomos pueden ganar o perder electrones (mediante algunos procesos como el frotamiento, la inducción o el contacto).

Cuando los átomos ganan electrones, el cuerpo adquiere carga eléctrica negativa (porque hay más electrones que protones). Cuando los átomos pierden electrones, el cuerpo adquiere carga eléctrica positiva (porque hay más protones que electrones).
Por lo pronto ya sabemos cómo un átomo adquiere carga eléctrica, ya sea esta + o –.
Veamos ahora cómo se comportan los cuerpos y/o átomos con electricidad. Si 2 cuerpos tienen electricidad del mismo signo se repelen; si dos cuerpos tienen diferentes signos de electricidad se atrae.

Existe un tipo de electrones llamados libres que tienen la capacidad de moverse a través de ciertas substancias o materias (los conductores). Los electrones libres pueden crearse alterando el balance natural mediante –por ejemplo- una reacción química o energía térmica.

Tomaremos como ejemplo el acumulador de un coche. Allí se separan físicamente los electrones libres y los iones positivos (átomos con más carga de protones), quedando cada uno en un polo: positivo y negativo. Naturalmente estas cargas eléctricas opuestas tienden a atraerse, pero no pueden hacerlo por estar separadas. Lo que se hace es colocar un cable conductor uniendo ambos polos. A través de él los electrones libres circularán hacia los iones positivos. Esto constituye un circuito eléctrico. Y a este flujo de electrones lo denominamos corriente eléctrica

Células fotovoltaicas de alta eficiencia

Los paneles solares están compuestos por una gran cantidad de celdas que son la mínima unidad de este panel, y que son las responsables de su funcionamiento y el aprovechamiento, las cuales están en constante desarrollo para aprovechar de la mejor manera posible la energía, y lograr así un aumento de su rendimiento energético.

En las últimas horas se ha dado a conocer que un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña han producido una célula fotovoltaica de silicio que permite lograr una conversión energética de 20.5%, alcanzando un verdadero récord para España y siendo lógicamente catalogadas como células fotovoltaicas de alta eficiencia.

Recordamos que la mayoría de las células fotovoltaicas solamente alcanza una eficiencia del 15%, por lo que este desarrollo permitirá aumentar la cantidad de energía obtenida en un tercio, además de reducir notablemente el espacio físico que requeriría un panel solar fotovoltaico para alcanzar el mismo nivel de energía.

Bicicletas eléctricas Panasonic adaptadas para adultos mayores

Una de las últimas novedades que la empresa Panasonic ha lanzado en el mercado japonés. Se trata de una bicicleta eléctrica que –si bien es apta para todo tipo de adultos- está diseñada de forma tal que facilite su uso para las personas mayores. Teniendo en cuenta que es un público que en su mayoría no podría andar en una bicicleta “a tracción humana”, esta parece ser una buena forma de reducir su movilidad en coches y por ende el tránsito y la emisión de gases de efecto invernadero.

Se trata de una bicicleta eléctrica de rodado 20 que cuenta con un diseño de piso bajo que permite durante las paradas apoyar totalmente los pies en el suelo dando una gran estabilidad. Además esta nueva bicicleta Panasonic resulta muy fácil de arrancar con un empujón y también de montarse en ella. Cuenta con un motor eléctrico con batería de litio, capaz de cubrir 13 kilómetros y con funciones especiales para –por ejemplo- poder subir una colina.

Biodiesel desde Jatropha

Como muchos sabrán, uno de los combustibles alternativos que está en constante desarrollo, relativo a las materias primas y la posterior eficiencia energética, es el biodiesel, que suele ser preparado en base al cultivo de distintas especies de plantas, entre las cuales se está siendo popular la Jatropha.

Para quienes desconocen de su existencia, se trata de un género de arbustos y árboles de hojas caducas que suelen crecer con facilidad en África, en el Caribe y en Norteamérica, en condiciones climáticas que no dependen de la precipitación pluvial, con una fertilidad bastante pobre y que inclusive no son aptos para el cultivo de alimentos.

Una plantación que no requiere tratamientos previos, y que prácticamente puede crecer en zonas inhóspitas, que impiden el crecimiento normal de plantas, ventaja que está siendo aprovechada por investigadores del Instituto Noruego de Bosques y Paisajes para la obtención del mencionado combustible.

Según el análisis realizado, la obtención de biodiesel a través de Jatropha podría alcanzar a una cantidad de 15 toneladas por hectárea, aunque esta cifra debe ser alcanzada en condiciones “inhabituales” para esta especie, debiendo tratar el suelo con fertilizantes, abundante agua y una serie de cuidados especiales, de lo contrario no se lograría un buen rendimiento.

Ciudades totalmente nuevas

12 ciudades totalmente nuevas

2013: La Perla ya tiene diversas tiendas y restaurantes de primera categoría y acoge a menudo actuaciones de artistas como el tenor español Plácido Domingo. Si después de visitar las islas se da cuenta de que no soporta la idea de marcharse, quizás esté de suerte. La Perla cuenta con una cadena de nueve islas privadas que en un futuro se pondrán a la venta... claro que hay que tener las exorbitantes sumas que probablemente pidan por las propiedades.

Nayipidaw, la nueva capital de Myanmar (antigua Birmania), especialmente si le gustan los grandes misterios. Nadie sabe exactamente por qué el gobierno de Myanmar decidió, en 2005, trasladar la capital a más de 300 km al norte de Rangún, y situarla en Nayipidaw. Tampoco se conocen los planes para la nueva capital, cuyo nombre en birmano significa "ciudad de reyes", ni cuántos millones de dólares le puede costar al gobierno la edificación de la ciudad.

Sin embargo, el viajero curioso disfrutará con la aventura de llegar a Nayipidaw: la capital se encuentra en plena jungla de montaña, a ocho o diez horas por carreteras de polvo, más aptas para viejos carromatos de bueyes. Además, podrá presumir de haber estado en una de las capitales más desconocidas del mundo, donde pocos se han aventurado antes. No existen demasiadas atracciones turísticas en la ciudad, pero cabe reseñar los jardines zoológicos, donde encontraremos cientos de animales incluidos raros wallabies y tigres blancos o el parque acuático. El gobierno birmano afirma que la nueva capital cuenta con cerca de un millón de habitantes, lo que la convierte en la tercera ciudad del país, por tamaño.

Corea del Sur: Songdo International Business District. Cuando esté terminado, allá por 2014, este proyecto de 35 000 millones de dólares abarcará más de 600 ha y alojará cerca de 65.000 residentes. Además, en Songdo habrá un campo de golf de 18 hoyos, que se prevé que acoja el PGA Tour de 2012, así como un museo de arte, una ópera y un auditorio conciertos. Ya se han construido varios edificios residenciales y de negocios, y también está terminado el parque central de 40 ha, en pleno centro de la ciudad.

Songdo no solo es una ciudad totalmente nueva, sino también un ejemplo de "ciudad ecológica", término que describe la tendencia creciente a construir ciudades orientadas a la sostenibilidad, que empleen tecnologías inteligentes y aplian una planificación estratégica. Entre los ejemplos de planes de sostenibilidad de Songdo se incluye un sistema de transporte público muy amplio y un sistema centralizado para la eliminación de residuos basado en una red de tubos neumáticos.

Las ciudades ecológicas como Songdo no son solo una idea simpática, sino que pretenden aportar ideas importantes para los asentamientos humanos del futuro. Para el año 2050, cerca del 70% de la población del mundo residirá en las ciudades, según la división de Población del Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de las Naciones Unidas.

A medida que las ciudades vayan alojando un porcentaje cada vez mayor de la población del mundo, ciudades como Songdo se convertirán en un campo de pruebas muy valioso para las tecnologías "verdes" y nuevas formas de planificación urbana.

Según Karen Seto, profesora asociada de Medioambiente urbano de la Universidad de Yale: "La idea es que si cambiamos la forma en que diseñamos las ciudades, es decir, el tamaño de edificios y calles, podemos modificar de forma crucial la huella que dejan los seres humanos en el medioambiente".

Masdar City: Situada a las afueras de Abu Dabi, en los Emiratos Árabes Unidos. Uno de los principales objetivos de este proyecto de 22 000 millones de dólares, que empezó a construirse en 2008, es convertirse en una ciudad con cero residuos y cero emisiones de carbono. Para eso, Masdar utilizará muchas tecnologías ecológicas aplicadas a la ciudad.

Por ejemplo, una de las tecnologías solares que se están probando se denomina "energía solar concentrada" y consiste en un sistema de seguimiento con espejos y lentes que dirigen la luz del sol hacia el agua para calentarla y utilizarla en generadores de vapor. El nuevo Instituto de Ciencia y Tecnología de Masdar, desarrollado con ayuda del MIT (Massachusetts Institute of Technology) también acogerá proyectos de investigación y desarrollo de tecnologías sostenibles.

"Las ciudades del pasado no se tenían que plantear cuestiones como el cambio climático o la volatilidad de la energía", afirma Warren Karlenzig, jefe ejecutivo de la consultoría urbana Common Current y socio del Post Carbon Institute.

Sin embargo, las ciudades del futuro no pueden ignorar esas cuestiones, afirma Karlenzig, especialmente teniendo en cuenta el constante aumento de la población.

Mientras tanto, muchas de estas ciudades nuevas estarán terminadas o muy avanzadas dentro de los próximos cinco a diez años, cuando las implicaciones que tengan para el futuro se comprenderán mucho mejor.

Según Karlenzig: "Al final de esta década, vamos a ver realmente cómo son estas ciudades, cómo funcionan y si realmente son más sensatas que las ciudades que han evolucionado de forma orgánica".

Ahorro de Energía

Una de las misiones fundamentales que se están proponiendo en muchos hogares es la del Ahorro de Energía, una tarea que busca colaborar ante distintas crisis energéticas que se repiten en distintos países del mundo.

La Eficiencia energética: No es lo mismo que el ahorro, ya que a lo que apunta no es una reducción, sino a aprovechar al máximo posible los recursos que se tienen.

En lo que respecta al ahorro doméstico, la principal tarea que debemos llevar a cabo es una especie de educación, comenzando a concientizarnos de las distintas alternativas a los artefactos eléctricos que estamos utilizando (los denominados “bajo consumo”) y hasta la forma de aprovechar de la mejor manera la electricidad.

La normativa de la Unión Europea implica una señalización de los electrodomésticos de acuerdo a su nivel de eficiencia, algo fácilmente reconocible ya que comprende a la letra A para equipos de menor consumo (generalmente señalizada de color verde) y la letra G para los que presenten una menor eficiencia (de color rojo) un detalle a tener en cuenta si estamos pensando en adquirir un electrodoméstico.

De esta manera, aclaramos que a menor eficiencia energética, va a requerirse un mayor consumo eléctrico para llegar a la finalidad deseada.

Consejos para Ahorrar Energía

■Aire Acondicionado: Una de las tendencias de muchos usuarios es la de utilizar climatizaciones exageradas, pasando a un frío extremo en pleno Verano, o una muy alta temperatura en épocas invernales, lo que obviamente le genera un mayor “esfuerzo” al funcionamiento del equipo, y que deriva en un mayor consumo eléctrico. Si a una temperatura de 25ºC el ambiente está confortable ¿Por qué elegir otras temperaturas?

■Iluminación: Hoy día existen distintas alternativas ante una misma problemática, habiéndose realizado grandes adelantos tecnológicos en lo que respecta a Luces LED, cada vez más utilizadas en el hogar inclusive logrando artefactos decorativos. También existen luces OLED (LED Orgánicas) que producen una iluminación uniforme, aunque por el momento están en pleno desarrollo y no tienen una aplicación masiva. Y por último, la utilización de bombillas de bajo consumo que son tan populares y que reemplazan a las lámparas convencionales, además de que disipan menos calor (otra razón más para cambiarlas)

■Neveras y frigoríficos: Un simple dato servirá para entender toda la cuestión, ya que cada aumento en el nivel de frío supone un consumo eléctrico de hasta un 5% más, por lo que lo ideal es consultar con algún experto o recurrir al manual de uso para seleccionar la temperatura ideal para nuestro ambiente. También ayuda a reducir el consumo de electricidad alejarlo de electrodomésticos que generen una gran cantidad de calor, además de costumbres como mantener la puerta abierta lo menos posible, y si presenta fallas en el cierre de la misma, o en el funcionamiento del motor, lo ideal es hacer un recambio verificando los niveles de eficiencia mencionados anteriormente.

■Modo Stand-By: Por último, y algo que aplica a una gran cantidad de equipos, es evitar la utilización de equipos en el Modo Espera, también conocido como Modo Stand-By, ya que si bien no están siendo utilizados, no dejan de consumir energía que por más mínima que sea, en sumatoria puede ser significante.

Energía hidráulica

La energía hidráulica o energía hídrica es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua. Es un tipo de energía renovable y verde, porque su impacto es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla.

Se puede transformar en diferentes escalas, existen desde hace siglos explotaciones en las que la corriente de un rio mueve un rotor de palas y genera movimiento aplicado, como en los molinos rurales. Grandes civilizaciones antiguas ya utilizaban en su tiempo este tipo de movimiento o energía.

Sin embargo, en nuestro días, ha evolucionado la explotación de esta energía mediante la utilización de centrales hidroeléctricas de represas, aunque estas últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto ambiental que producen, aunque si renovables.

Me gustaría enumerar algunas de las ventajas:

■Las plantas hidráulicas tienden a tener vidas económicas mas largas que las plantas eléctricas que utilizan combustibles.

Sin embargo, hay plantas hidráulicas que siguen operando después de 50 años. Los costos de operación suelen ser mas bajos porque las plantas están automatizadas y tiene pocas personas durante la operación normal.

■Es inagotable, mientras no varíe el ciclo del agua.

■Tiene un bajo coste de mantenimiento.

■Tiene un bajo impacto en el ambiente.

■Se puede usar tanto para pequeños consumos como para nivel industrial.

Estas son algunas de las ventajas que tiene este tipo de energía, pero conviene saber que también tiene sus inconvenientes. De todas formas, se trata de avanzar en la utilización de las energías renovables, porque aunque algunas sean poco verdes, nos pueden ayudar a progresar en el camino de la eficiencia energética.