10 alternativas a la energía alternativa

El carbón, el gas natural y otros combustibles tradicionales llenan la atmósfera de gases que contribuyen al cambio climático. Pero las fuentes de energía renovable como las turbinas eólicas, los paneles solares y la energía nuclear tienen sus propios inconvenientes en términos de costo y eficiencia. Los científicos han desarrollado aún más sus diseños para que estas alternativas sean más rentables y generen mucha más energía que antes. Y así es como terminamos con …

10. Turbina aerotransportada flotante (BAT)

Países como China, Estados Unidos, Alemania, Dinamarca, España e India producen más de 175.000 MW de potencia con aerogeneradores tradicionales, pero ese número se duplicará si se reemplazan con BAT.

La tecnología es simple. Básicamente, un dirigible enorme con una turbina eólica en el medio se fija al suelo y se eleva a altitudes de casi 2000 pies. A esa altura, los vientos soplan a velocidades mucho mayores y, por lo tanto, generan el doble de potencia. Estas nuevas turbinas pueden soportar velocidades de viento de hasta 43 millas por hora, después de lo cual el BAT puede agacharse automáticamente para cubrirse a cualquier altitud que sea segura.

El impacto ambiental es mucho menos visible a tales alturas, sin mencionar las reducciones de costos del 90% en términos de transporte e implementación. A diferencia de las turbinas tradicionales, las MTD se pueden desmantelar y desplegar fácilmente en otro lugar si es necesario.

9. Ostra

Con más del 70% de la superficie del mundo cubierta de agua, es una sorpresa que la energía de los maremotos se haya quedado atrás en la carrera por las energías renovables. ostra es un intento de devolver esta forma de energía a un primer plano.

Su diseño es el de una aleta, empujada y jalada por las olas, 50 pies bajo el agua y 1600 pies mar adentro. A través de este ciclo sin fin, Oyster es capaz de bombear energía hasta un nivel estándar. planta de energía hidroeléctrica en el continente. Hasta ahora se han probado con éxito dos flaps frente a las costas de Escocia. Oyster 1 pudo producir 315 kW de potencia, mientras que Oyster 800 (no nos pida que expliquemos su convención de nomenclatura) logró la friolera de 800 kW, capaz de llevar energía a alrededor de 80 casas.

Las olas son un fenómeno frecuente, a diferencia de las mareas que solo van y vienen un par de veces al día. El Oyster también puede funcionar en condiciones de tormenta. los primera granja de ostras, capaz de producir 40 MW, se está desarrollando actualmente frente a la costa noroeste de Escocia, con planes futuros para una granja más grande de 200 MW cerca del archipiélago de las Orcadas.

8. Biocombustibles a base de algas

Los biocombustibles son etanol derivado de cultivos o biodiesel elaborado principalmente a partir de colza, maíz, trigo, caña de azúcar, remolacha azucarera, soja u otros cultivos. Pero todos estos cultivos necesitan tierra para crecer, que se adquiere reemplazando cultivos de producción de alimentos o talando bosques, ninguno de los cuales es viable a largo plazo.

Un mejor enfoque es utilizar algas. Dado que algunas algas tienen contenido de aceite natural de alrededor del 75%, se pueden transformar fácilmente en biocombustible. El resto de la planta puede ser utilizado como fertilizante para cultivar aún más algas. Crece muy rápido y no necesita tierras agrícolas ni agua dulce para hacerlo. En promedio, las algas pueden producir alrededor 5000 galones de etanol por acre en un año, en comparación con solo 800 galones producidos con caña de azúcar.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York han descubierto que estas algas productoras de biocombustible también pueden aguas residuales limpias. Consumen nitratos y fosfatos y también reducen toxinas y bacterias. El estado de Alabama se convirtió en el hogar del primer sistema de biocombustible de algas que también limpia las aguas residuales. Debido a que se excluye todo el proceso de tratamiento de agua tradicional, el crecimiento de algas es carbono negativo.

7. Ventanas solares

Cada segundo, el sol bombardea la Tierra con aproximadamente 174 billones de vatios de energía, y apenas estamos comenzando a aprovechar ese inmenso poder. El problema con los paneles solares estándar es que convierten un máximo de solo el 20% de la energía solar en electricidad, siendo al mismo tiempo muy costoso en términos de producción.

Pero recientemente, científicos de la Universidad de California han descubierto cómo hacer transparentes los paneles solares. El material es una sustancia similar al plástico que es transparente en el espectro de luz normal, pero es capaz de captar luz infrarroja. Porque está hecho de plástico es relativamente barato de fabricar en comparación con los paneles solares tradicionales. También puede funcionar como una ventana normal en la casa de alguien. Todas las ventanas bañadas por el sol del mundo podrían convertir la energía solar en electricidad.

6. Electricidad volcánica

Una planta geotermal es como una planta de carbón sin carbón. Ambos funcionan según el principio de calentar agua hasta que se convierte en vapor, que a su vez hace funcionar turbinas que producen electricidad. La diferencia es que en lugar de quemar carbón, una planta geotérmica utilizará el calor de la propia Tierra. Al perforar agujeros en el suelo a una profundidad de dos a seis millas, las temperaturas pueden alcanzar los 160 a 600 grados F.Los lugares con alta actividad volcánica son ideales para este tipo de energía renovable, ya que el magma subterráneo está mucho más cerca de la superficie y los agujeros no. Hay que cavar tan profundo.

Islandia hizo recientemente un agujero y golpeó una bolsa de magma por error. Decidieron echar agua por el pozo para ver qué pasaba. Lo que presenciaron fue algo que rompió récords: el vapor brotó en temperaturas por encima de 842 F. En comparación, el vapor generado en las plantas geotérmicas generalmente ronda los 158 grados F. Estas plantas tradicionales producen alrededor de 40 MW de energía, lo que es bueno para aproximadamente 11,500 hogares. Este descubrimiento aún se encuentra en su fase de prueba, pero este tipo de energía podría multiplicar por diez la cantidad de electricidad producida por las plantas geotérmicas.

5. Betaray

Acabamos de discutir la gran cantidad de energía que produce el sol y la ineficiencia de los paneles solares estándar. Andre Broessel, un arquitecto alemán, ha ideado una idea simple pero brillante para aumentar la producción de energía en las células fotovoltaicas. Al incorporar una esfera de vidrio llena de líquido en el diseño de un panel solar, la producción de energía aumenta en un 34%. Está equipado con un dispositivo de rastreo que puede seguir al sol en su migración diaria hacia el oeste, y el Betaray también puede aprovechar los rayos del sol en días nublados, produciendo cuatro veces la energía de un panel solar normal. Incluso puede extraer energía de la luna en noches claras.

los El dispositivo está especialmente diseñado para funcionar en casas o edificios individuales, lugares con espacio limitado para el despliegue de paneles solares. Se puede instalar fácilmente en superficies inclinadas y muros cortina. El proyecto aún se encuentra en su etapa de desarrollo, pero una vez terminado, podría cambiar el aspecto de los tejados de todo el mundo.

4. Virus

Se produjo un gran avance en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, donde los científicos logró crear un virus que puede producir una carga eléctrica cuando un material se deforma o tensiona mecánicamente. Este material está hecho del virus M13 diseñado, que generalmente infecta a las bacterias. En pocas palabras, es un dispositivo que transforma un simple gesto como presionar un botón o deslizar el dedo en una pantalla en electricidad.

Sus aplicaciones prácticas son infinitas, y muchas se utilizan en tecnologías inalámbricas como teléfonos móviles y computadoras portátiles. Sin duda, este desarrollo hará que otros dispositivos y electrodomésticos dependan menos de la red eléctrica e incluso se volverán más portátiles en el proceso. Lo que es aún mayor es que este virus se puede rociar sobre cualquier superficie, como el piso o una silla, y luego producir electricidad cuando es estimulado por el movimiento o la presión. Pero no nos adelantaremos demasiado a nosotros mismos, en su estado actual, la salida máxima generada fue una cuarta parte de la de una batería triple A.

3. Torio

Torio es un metal radiactivo similar al uranio, pero puede producir 90 veces más energía en una fracción de los desechos. Es también de tres a cuatro veces más abundante en la naturaleza, y solo un gramo de la sustancia equivale a 7400 galones de gas en términos de energía.

Debido a esto, LaserPowerSystems Company de Connecticut ha ideado un plan para crear un motor a base de torio para automóviles. Mediante el uso de un láser alimentado con solo ocho gramos de torio para calentar agua y generar vapor, un automóvil puede funcionar durante más de 100 años o un millón de millas sin necesidad de refulgir. El motor solo pesa alrededor de 500 libras, lo que le permite reemplazar el motor de un vehículo estándar.

El mayor desafío es el hecho de que el torio no ha demostrado su potencial a escala comercial. Debido a que se hizo hincapié en el uranio como principal combustible nuclear durante los últimos 60 años, los reactores basados ​​en torio son mucho más costosos de construir. Y la ciencia, aunque sólida, es principalmente teórica.

2. El propulsor de microondas «imposible»

A medida que aumenta la necesidad de viajar al espacio en las próximas décadas, la tecnología de un propulsor de microondas no podría haber llegado en mejor momento. Si es viable, esta tecnología podría cambiar radicalmente el diseño de futuras naves espaciales, eliminando la necesidad de transportar combustible. Dado que la mitad de la masa de cualquier nave espacial es combustible, esto es un gran problema.

Esta tecnología fue etiquetada como imposible ya que desafía Tercera ley de Newton, la ley de la conservación del momento. Esta ley establece que para avanzar, un objeto siempre debe dejar algo atrás. En este caso, se expulsa combustible de cohete para propulsar una nave espacial. Pero al hacer que las microondas reboten en los reflectores dentro de una cámara sellada, los científicos pudieron lograr empuje sin el uso de un propulsor.

La idea se exhibió por primera vez en 2006. por el científico Roger Shawyer. Fue probado nuevamente por un equipo de investigadores chinos en 2012, pero la ciencia no se tomó en serio ya que iba en contra de los fundamentos de la física. Solo en julio de 2014 se aceptó la idea, gracias a Guido Fetta de la NASA. Incluso ahora, los científicos no están realmente seguros de cómo funciona, pero están de acuerdo en que sí. Sin embargo, todavía tiene un largo camino por recorrer: el empuje generado ni siquiera fue suficiente para levantar un centavo de una mesa.

1. Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER)

La energía nuclear ha sido la fuente más confiable de energía verde que poseemos actualmente. Dejando de lado los accidentes trágicos y el hecho de que produce desechos nucleares, esta forma de energía no contamina el medio ambiente ni causa ningún daño, si tenemos cuidado. Un mayor desarrollo ha generado algunos resultados sorprendentes, uno de los cuales es el Reactor de onda viajera, que es capaz de producir electricidad a partir de los residuos que dejan los reactores nucleares tradicionales. Teóricamente, esta tecnología podría alimentar a todo Estados Unidos durante los próximos siete siglos.

El verdadero premio, sin embargo, es ITER. Es un proyecto tan importante que China, India, la UE, Japón, Corea del Sur, Estados Unidos y Rusia se han unido para que funcione. Está ubicado en el sur de Francia y es el equivalente a construir un sol en nuestro propio patio trasero.

ITER podrá replicar los procesos que ocurren dentro de una estrella. A diferencia de la fisión, donde los átomos se rompen para crear energía, la fusión une dos elementos para generar aún más energía. Este tipo de energía no es amenazante, no produce desperdicio, y es lo más cercano que pudimos llegar a una fuente inagotable de energía basada en nuestra comprensión actual del universo. Con cada 50 MW necesita funcionar da 500 MW a cambio, suficiente para alimentar 130.000 hogares.

El conocimiento teórico ha existido durante décadas, pero el problema estaba en construir un reactor capaz de soportar temperaturas superiores a 150 millones de grados. Esto se logrará mediante el uso de electroimanes para mantener el plasma caliente alejado de las paredes del reactor. El proyecto empezó camino en 1985, pero solo en 2010 estuvo disponible la tecnología para comenzar la construcción. Predicciones futuras dicen que a principios de la década de 2030, ITER comenzará sus operaciones y se integrará a la red eléctrica a partir de 2040.