¿Paneles solares que no necesitan sol?

Los investigadores de la Universidad de British Columbia (Canadá) han utilizado en el proyecto bacterias que tienen la capacidad de producir energía con poca luz. Con la combinación de estas bacterias modificadas y de elementos fotosintéticos, han desarrollado células fotovoltaicas hechas con organismos vivos. Estos paneles fotovoltaicos resultan más eficientes que los paneles solares comunes ya que pueden producir energía sin luz solar directa, es decir, también producirán cuando esté nublado.

Aunque extraer el agente fotosensible sin dañarlo resulta complejo y caro, los investigadores que han participado en el proyecto afirman que su solución supone un paso significativo para lograr que la energía solar sea más económica y aspiran a perfeccionar el proceso para que las bacterias se conserven vivas y produzcan el agente fotosensible de forma indefinida. El método de los ingenieros químicos y los biológos de la UBC consiste en dejar este agente natural en bacterias modificadas genéticamente. Luego, cubren las bacterias con mineral semiconductor y aplican la mezcla en una superficie de vidrio. Eso permite a las células solares producir energía con poca luz.

Si bien todavía no se sabe el ahorro económico exacto que implica este método, la simplificación del proceso de fabricación supone una producción más limpia y barata y con desechos biodegradables. Además esta energía fotovoltaica podrá ser usada para producir electricidad en regiones con pocas horas de luz solar directa y donde suele estar nublado. Pero también, según los investigadores, en minería, bajo tierra, bajo el mar y en otros sitios donde la luz es escasa.

En otras partes del mundo se desarrollan proyectos similares a este. Por citar algunos, los científicos de la Universidad Océano (China) han creado un prototipo de panal solar que produce electricidad también cuando llueve, usando las reacciones químicas producidas por las sales presentes en el agua de lluvia y en el centro CEA (Francia), los investigadores están trabajando en materiales piezoeléctricos que convierten la energía cinética de lluvia en electricidad.

Texto elaborado a partir del artículo “Paneles solares hechos con bacterias que producen energía con poca luz” de Nacho Palou en http://www.economiadigital.es

 

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Buscando el almacén de energía perfecto

(Artículo de Alfonso Gálvez y María González / Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) • 23 de febrero de 2018)

Laboratorio Europeo de Radiacion Sincrotron

El hidrógeno se considera una de las opciones de combustible con más futuro debido a su capacidad de almacenamiento de energía, unas tres veces superior al gas natural, y a la ausencia de generación de contaminantes en su combustión, ya que sólo genera agua en el proceso.

Un estudio con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) revela cuáles son las fases que producen hidrógeno en un sistema de cobre y niquel fotocatalítico y abre una nueva vía para la producción de lo que se conoce como “energía ecológica”. El estudio se ha publicado en la revista Angewandte Chemie.

La fotocatálisis permite producir hidrógeno mediante un “proceso verde completo”, uno de los principales objetivos de la química moderna, ya que se da en condiciones suaves de temperatura y presión y, además, permite usar la luz solar como fuente energética de la radiación. La fotocatálisis requiere el uso de un semiconductor. Bajo excitación lumínica, el material genera especies cargadas que, al llegar a la superficie del mismo, interactúan con las moléculas y producen la reacción química. En este estudio, los investigadores han trabajado con sistemas de cobre y níquel como elementos activos depositados sobre el semiconductor y han comprobado que la combinación de ambos es más activa que el sistema de cobre o níquel solo.

“Para generar hidrógeno se requiere incluir elementos metálicos en la superficie del semiconductor. Uno de los problemas es conocer la fase metálica activa en el proceso químico, que es complejo en fotocatálisis ya que el volumen de muestra analizado debe ser exactamente el mismo que el iluminado”, asegura el investigador Marcos Fernández-García, del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica.

Comprender cómo modula la fase activa de un fotocatalizador su estado de oxidación, tamaño y estructura durante la reacción fotocatalítica es una de las tareas más complejas. “Para el estudio se calcula la interacción producida entre materia y radiación, además de controlar el volumen de muestra escaneado mediante absorción de rayos X y así asegurar que los resultados de las fases metálicas sean relevantes”, señala Fernández-García. “Se analizan las propiedades de la fase activa en los catalizadores —continúa— en función de la distancia a la superficie. Con ello se analiza el efecto de los reactantes y la luz por separado”.

Dependiendo de la profundidad desde la superficie de la muestra, el estado del metal es diferente. “Bajo la acción simultánea de la luz y los reactantes, los elementos metálicos sufren una transformación, donde se observan fases tanto metálicas, como oxidadas. En el sistema bimetálico, el que tiene una fase oxidada más extendida, se generan partículas muy pequeñas de la fase metálica, que se dispersan por todo el sólido. Esa diferencia hace que la producción de hidrógeno aumente entre tres y 10 veces, dependiendo de las condiciones experimentales”, concluye Fernández-García.

En el trabajo han participado investigadores del Instituto de Materiales de Sevilla, también del CSIC, y el Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón, de Grenoble (Francia).

La energía osmótica, ¿solución de futuro?

osmotica-portada

(*)Publicado el 17/07/2017 en directivosygerentes.es

Christopher Gorski, profesor de ingeniería de la Universidad Penn State y parte de este equipo, afirma que “el objetivo de esta tecnología era sacarle partido a las distintas concentraciones de sal de las dos masas de agua“.

Pero quizás no esperaban que los resultados fueran a ser los que fueran: y es que esta tecnología consigue producir una cantidad de energía que no logra ningún otro sistema.

La diferencia entre concentraciones de sal produce energía; por ello, desde hace tiempo las desembocaduras de los ríos son sitios ideales para instalar plantas energéticas. Sin embargo, las tecnologías que se habían desarrollado hasta ahora no estaban a la altura.

La ‘ósmosis por presión retardada’ es el sistema más potente que había hasta ahora: usa membranas semipermeables que aprovechan la concentración para generar electricidad.

El problema es que esas membranas se convertían rápidamente en nidos de bacterias, que acababan por bloquear los canales por donde pasaba el agua.

Consecuencia: su efectividad caía en picado.

En el otro sistema, la ‘electrodiálisis inversa’, no es el agua el que atraviesa la membrana, sino la sal disuelta. La estrategia consiste en intercalar varios canales de agua separados por membranas de este tipo para crear una especie de pila.

Las membranas no se bloquean y el sistema no pierde eficiencia, pero, en cambio, se produce muy poca energía.

El nuevo sistema de energía osmótica

Ahora, el equipo de la Penn State ha combinado esta última tecnología (la electrodiálisis inversa) con la ‘mezcla capacitativa’: un sistema que utiliza electrodos expuestos secuencialmente a flujos de agua con distintas concentraciones.

El resultado es una celda de flujo electroquímico que produce una cantidad energía sin precedentes y sin pérdidas de eficiencia.

La celda usa un sistema muy parecido al de la electrodiálisis inversa, pero que va cambiando (en cada ciclo) el tipo de agua que pasa por cada canal.

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De esta forma, se producen ambos efectos, que combinados producen mucha más energía de la que se esperaba antes de iniciar esta investigación.

Concretamente, 12,6 vatios por metro cuadrado de membrana, frente a los 2,9 de la electrodiálisis inversa y los 9,2 de la ósmosis por presión retardada (en pleno rendimiento).

Según sus estimaciones, esta diferencia de concentraciones tiene el potencial de generar el 40% de toda la demanda mundial de energía.

Aunque la fusión nuclear sería una revolución sin precedentes, la energía osmótica tiene muchas opciones de convertirse en la energía del futuro.

Aún lejos de hacerse realidad

Los resultados son muy esperanzadores, pero aún queda lo más complejo: llevarlo a entornos reales y ver cómo otros compuestos químicos, presentes en esos entornos, pueden afectar a las células electroquímicas.

Según afirma el propio investigador, Christopher Gorski, todavía hay necesidad de mejora: “la tecnología está a más de cinco años de que nadie vea las plantas piloto cerca de las playas“.

Según explica Gorski, se necesitarán hacer varias cosas para traducir la tecnología en centrales eléctricas reales. “Primero, necesitamos optimizar la química. Hay numerosos materiales que podrían ser utilizados, pero sólo un puñado que se han probado. A continuación, tenemos que considerar los costos de cada componente en el dispositivo en relación con su rendimiento“.

El mayor desafío es el alto costo de las membranas de intercambio iónico. Reducir estos costes es crítico para hacer esta tecnología competitiva en relación con otras tecnologías de energía renovable.

ASAS: SOBRE RUEDAS CON LOS GRANDES (2)

Hablábamos en nuestro anterior post sobre la perfecta integración de ASAS Systems en el engranaje del Grupo ISASTUR y de los buenos resultados que sus productos y ofertas están consiguiendo en el complejo y exigente mercado de la automoción. ASAS trabaja en la actualidad para empresas como Audi, BMW, Volkswagen, Seat o Michelín y tiene unas buenas perspectivas a corto y medio plazo. Parte de esta buena marcha tiene relación directa con los cambios de gestión que se produjeron en la empresa desde su entrada en nuestro Grupo. La adaptación de ASAS Systems comenzó con la entrada en la firma del Grupo ISASTUR. A partir de este punto, la dirección trabajó en dos  ejes principales. Por una parte, en la reorganización de los recursos productivos y, por otra, en la mejora de los sistemas de gestión y adaptación de los mismos a los estándares del Grupo ISASTUR.

En primer lugar se acometió una reducción de personal para adaptar la plantilla  a las necesidades reales de ASAS y del mercado. La decisión se tomó en un entorno de crisis en España y gran parte de Europa frente al crecimiento en Asia y Latinoamérica. Posteriormente se acometió la reorganización de los recursos existentes para potenciar las tareas de gestión de proyecto y flexibilizar los procesos de fabricación potenciando la subcontratación y reforzando el seguimiento de fabricaciones y suministros en general. Esta estrategia de trabajo es paralela a la de mantener y aumentar el control que ASAS ejerce sobre sus propios proyectos con el fin de asegurar los plazos y calidades requeridos por los clientes.

Hace dos años comenzó un arduo trabajo de revisión de los procesos de gestión implantados en ASAS con el fin de analizar sus fortalezas y debilidades, modificando a su vez los criterios para adaptarlos a los estándares comunes a todas las empresas del Grupo. El resultado de estas medidas  ha sido conseguir un mayor grado de confianza tanto de clientes como de suministradores y contratistas en ASAS. Ello  ha permitido optimizar costes y acceder a proyectos de mayor tamaño y complejidad.

Sinergias

Pero además de poner en orden su propia casa y de optimizar los procesos de trabajo internos, ASAS Systems se ha beneficiado de las sinergias que supone la integración en un grupo como el nuestro. La posibilidad de colaborar con ISASTUR o Babcock Montajes permitieron abordar  algunos proyectos de tamaño “medio” durante 2010 y 2011, en la actualidad se ha dado un paso adelante fomentando la colaboración para algunos de los proyectos más importantes que ASAS ejecuta actualmente.

En una tercera entrega analizaremos algunas de las claves que están propiciando la buena entrada de la empresa en el mercado del automóvil, muy exigente, centrado en una constante optimización de gastos y en el cumplimiento de los plazos de entrega. Pese a la crisis de ventas del sector en las gamas medias y bajas, las gamas altas de vehículos están viviendo un buen momento que ASAS está sabiendo aprovechar tras haber puesto a punto sus sistemas de trabajo.

 

ASAS: Sobre ruedas con los grandes (1)

ASAS Systems es uno de los miembros más jóvenes del Grupo ISASTUR. Se incorporó en 2009 para aportar su experiencia en los temas relacionados con la industria auxiliar de la automoción. A pesar de que este es un sector que no atraviesa sus mejores momentos, sobre todo en Europa, ASAS está demostrando un alto nivel de competitividad en sus precios y de calidad en su trabajo para hacerse con contratos de trabajo que la convierten en proveedora principal de empresas multinacionales como Audi, BMW, Ford, Seat, General Motors, Volkswagen, Renault o Michelin, entre otros. ASAS Systems va sobre ruedas y con los más grandes, revalidando su capacidad técnica y capacidad de adaptación al mercado.

Las virtudes de ASAS para hacerse con un hueco cada vez más sólido en este sector complejo y competitivo se basan en sus capacidades propias de ingeniería y gestión de proyecto. Cuenta, además, con personal de gran experiencia en los sistemas de manutención que integran el portfolio de productos de la empresa. Destaca también su capacidad de ofrecer una gama de productos más amplia que la de otras empresas del sector, una variedad que se deriva del hecho de que ASAS ha recibido la herencia tecnológica de la antigua TRACOINSA.

En los últimos meses, ASAS Systems ha movido sus piezas en el mercado con la habilidad suficiente para saber adaptarse a las demandas de fabricantes muy diferentes en sus exigencias. Ello le permite contar con un amplio abanico de clientes. La versatilidad de la empresa y la experiencia adquirida en diferentes proyectos le permiten saber a priori que cada fabricante tiene sus propios estándares para los sistemas de trabajo, pero ASAS posee un extenso conocimiento de las posibles soluciones a un mismo problema y las ventajas e inconvenientes de cada solución. Esto distingue a nuestra firma de otras empresas que están focalizadas en un menor número de clientes y desconocen los estándares del resto.

Y es que la trayectoria de ASAS Systems se asienta sobre un grupo de profesionales muy cualificados que ha trabajado en países tan distantes como Francia, Alemania, Reino Unido, Bélgica, Brasil, EEUU o China. La experiencia de estos equipos concede a la empresa una gran cultura internacional y capacidad de adaptación al entorno técnico y cultural de cada obra.

Uno de los emplazamientos internacionales de mayor importancia para la empresa es la filial de ASAS en Alemania (ASAS Systems GmbH). Su trabajo complementa perfectamente las capacidades de ASAS en España y aporta una gran experiencia técnica complementaria al estas enclavada en el interior en un mercado de gran importancia para ASAS. No hay que olvidar que, además del gran número de fábricas implantadas en Alemania, varias de las grandes marcas tienen sus centros de decisión técnicos y económicos en este país.

Transferencia de conocimiento en el Grupo ISASTUR

ELECTROAMSA, estrechamente vinculada desde sus orígenes al Sector de Agua, para el que ha ejecutado numerosas obras relacionadas con la automatización, telecontrol y gestión centralizada de redes de abastecimiento y transporte, acometió ya a mediados de 1999, con medios propios, el desarrollo de un sistema de control especialmente concebido para la gestión de redes de regadíos, el SIGRE.
Estos días, terminamos la transferencia de conocimiento entre ISASTUR y ELECTROAMSA, cuya finalidad es que el SIGRE pueda ser mantenido y evolucionado desde el Dpto. de I+D del Grupo ISASTUR.
Durante cinco meses ambas partes, hemos realizado entrevistas y reuniones de trabajo, análisis y revisión de información, visitas a la obra de automatización del Genil-Cabra, demostraciones y ensayos sobre los equipos fabricados por ELECTROAMSA, elaboración de nueva documentación, y fabricación con medios y proveedores de ISASTUR. Se abre, por tanto, una nueva etapa, con ISASTUR como responsable del SIGRE, si bien ambas empresas se coordinarán para actividades tanto de evolución tecnológica como de la fabricación durante un período de transición de tres años.
¿QUÉ ES EL SIGRE?
SIGRE son las siglas de Sistema de Gestión de Regadíos.
Este sistema contribuye al ahorro del agua, y a la mejora de la productividad en cosechas, siendo de gran interés para las comunidades de regantes. El SIGRE gira en torno a unas unidades remotas de bajo consumo, alimentadas gracias a su integración con paneles solares, que funcionan al mismo tiempo como routers y repetidores, transmitiéndose los datos de unas a otras hasta alcanzar la unidad concentradora de comunicaciones. De esta forma, se gestionan áreas de decenas de kilómetros cuadrados desde un mismo centro de control, en el que la aplicación de control del SIGRE facilita al usuario la navegación y explotación de datos procedentes de cada una de las parcelas. SIGRE también facilita al usuario un modo desatendido, generando alertas para su móvil.

¡Se nos ha ido la luz!

Hace no tantos años se nos iba la luz. Teníamos por casa alguna vela, porque ya sabíamos que no siempre era que habíamos fundido “los plomos” (que también teníamos). A veces no era ni más ni menos que se había ido la luz, y a esperar a que la repusieran. Hace no tantos años esperábamos a que volviera, porque el teléfono tampoco se usaba con tanta alegría, y seguramente no hubiéramos sabido ni a dónde llamar. Además, si se iba la luz, nuestra vida no tenía porqué detenerse de una manera tan brutal como ahora. Ahora llamamos inmediatamente a la compañía eléctrica, a la que exigimos que lo solucione al minuto siguiente. Y menos mal que llamamos porque aunque resulte sorprendente, aún hay cosas que desde los despachos de las compañías eléctricas de este país, no son capaces de ver. Pero hay que decir que se esfuerzan en que cada vez sean menos. Por esto HC Energía tuvo esta iniciativa en la que nos embarcamos también con la Universidad de Oviedo, para poder detectar desde el despacho los cortocircuitos en los centros de transformación. Actualmente, esto sólo se detecta a través del tratamiento que hacen de los avisos que recibe el centro de atención al cliente. La gracia del asunto es poder hacerlo desde el despacho sin para ello tener que coser a medidores las redes de media y baja tensión. En la Universidad de Oviedo modelizaron y simularon las condiciones de trabajo hasta que dieron con los algoritmos adecuados, que en ISASTUR hemos “enlatado” en la remota de telecontrol ACATIVE CTEYE. Ahora la remota CTEYE detecta la fusión de fusibles en los centros de transformación.

Ya han pasado tres años desde que en el Grupo Isastur iniciamos el proyecto CTEYE, un trabajo de investigación en colaboración con HC Energía y la Universidad de Oviedo que trataba de ampliar el conocimiento sobre el comportamiento de los centros de transformación de las redes de distribución urbanas, actualmente limitado a dos cuestiones operativas básicas: el control de su sobrecarga y su telemando. La investigación, realizada en un primer momento sobre programas de modelización y simulación, dio paso al posterior proyecto de desarrollo, ya que el objetivo último era obtener algoritmos que pudieran ser implementados en un equipo de telecontrol. Finalmente podemos decir que lo hemos conseguido, ya que la pasada semana se finalizaron con éxito las pruebas de evaluación sobre el segundo prototipo de remota CTEYE. Las pruebas se realizaron sobre el banco de ensayos dedicado para el proyecto, una ampliación del Centro de Transformación del Edificio Oeste del Campus de Viesques en Gijón.

Los investigadores del Grupo de investigación en el diagnóstico de Máquinas e Instalaciones Eléctricas (DIMIE), de la Universidad de Oviedo, se encargaron de presentar los resultados, en la demostración final que tuvo lugar la tarde del pasado lunes. En la imagen se ve el cuadro de baja tensión literalmente “cosido” con sondas de medida, que conectadas a la instrumentación del laboratorio permitían analizar con detalle los ensayos.

 El beneficio que el sistema tiene para el usuario que se queda sin luz es obvio, le van a reponer el servicio antes. Para la compañía eléctrica significa poder actuar más rápido que cuando estaba a expensas de las llamadas y así mejorar sus índices de calidad y de satisfacción del cliente.