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Desarrollan bateria de papel que se recarga con humedad
Si bien la idea no es nueva, y aunque en los últimos años hemos visto como el desarrollo de baterías que basan su funcionamiento en los principios y materiales más diversos y extraños (como algas, azúcar, orina, nanotubos de carbono, recargables a partir de vibraciones, y muchos más), no hemos visto aplicaciones prácticas que eviten el uso de baterias contaminantes para con el medio ambiente.
Ahora, Elvira Fortunato y Rodrigo Martins (dos científicos de la Facultad de Ciencia y Tecnología de Universidad de Nueva Lisboa, CENIMAT), han puesto a punto un increíble modelo de batería de papel, que almacenan energía a partir de la humedad.
Según estos dos científicos, las delgadas baterías podrán ser empleadas para alimentar dispositivos como tablets PC, teléfonos móviles, reproductores de medios, GPS y otros gadgets de uso diario, convirtiéndolos asi en modelos más ecológicos, livianos y baratos.
Realizando pruebas a los prototipos
Los científicos portugueses, dicen que estas nuevas baterías pueden autocargarse a partir del vapor de agua que normalmente existe en el aire, siempre que la “humedad relativa ambiente” sea mayor al 40%.
Este porcentaje, es muy común en zonas costeras o tropicales, pero si vivimos en una región semidesértica cuyos valores de humedad relativa son muy bajos, podemos recargar estas baterías simplemente llevándolas baño cuando se toma una ducha con agua bien caliente (lo que genera mucho vapor), o acercándolas a una tetera o cualquier otra fuente de vapor de agua.
Estas nuevas baterias, se pueden imprimir literalmente en una simple impresora chorro de tinta, que en lugar de tinta, emplea un líquido con nanopartículas electrocrómicas, material que al aplicársele una tensión eléctrica, cambia de estado de oxidación y a su vez de color.
En el CENIMAT, también están trabajando para crear “biobaterías”, dispositivos capaces de almacenar energía eléctrica que utilizan el agua presente en los diversos fluidos que posee el cuerpo humano para recargarse.
Cuando estas biobaterías estén listas, podrían reemplazar las que se utilizan en equipos médicos portables, como los marcapasos y dispositivos holter.
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El Sahara proveeria de energia a la Union Europea
La Unión Europea espera que para el año 2020, al menos el 20% de toda su energía provenga de fuentes renovables.
Recientemente, Guenther Oettinger (Comisario Europeo para la Energía), anunció que Europa iniciará la importación de energía solar desde el desierto del Sahara a partir de los próximos cinco años, esto se basa en aprovechar su proximidad y obtener algunos beneficios de la radiante energía solar.
En la conferencia de prensa acerca de este tema y sobre el cambio climático que se llevó a cabo en Copenhague (Dinamarca), el Dr. Anthony Patt, (investigador del Instituto Internacional de Análisis en Austria) dijo: “El Norte de África podría proporcionar a Europa de toda la energía que necesita”
Dijo además, que la disminución en costos combinada con los últimos avances tecnológicos ha hecho realista considerar al Norte de Africa como la fuente principal de energía para Europa, y además, el Sol es dos veces más fuerte que en España y es un recurso constante rara vez bloqueado por las nubes, inclusive en invierno.
Con respecto a estos planes, el pasado año, la empresa Desertec, anunció la intención de instalar una serie de cables de baja pérdida a través del Mediterráneo, construir toda una serie de plantas de energía solar en el Sahara, e importar la energía renovable a través del mar.
A partir de ahora, la iniciativa de Desertec cuenta con el apoyo de la Comisión Europea y está siendo financiada por un grupo de empresas de origen europeo.
La idea está basada en cubrir unos 16,835 kilómetros cuadrados del desierto con instalaciones fotovoltaicas, térmicas y parques eólicos de alta eficiencia, (como vemos en el plano más arriba).

El sistema utilizará espejos para concentrar los rayos del sol en un tubo delgado que contienen agua o sal, los rayos hacen hervir el agua o derretir la sal y el calor resultante haría girar turbinas generando así electricidad.
A diferencia de la energía eólica, que por lo general tiene que ser utilizada de inmediato debido a los costos de almacenamiento de la electricidad generada, el agua caliente y sal se pueden almacenar durante varias horas, veamos un video…
Tiempo atrás, se calculaba que el sistema tardaría unos 15 años en comenzar a rendir resultados, sin embargo, la UE ha anunciado que mediante su apoyo, se completaría la primera parte de la red en el correr de los próximos cinco años.
De esa manera, Europa comenzaría a importar una pequeña cantidad de energía como prueba de funcionamiento, la cual se irá incrementando paulatinamente a medida que el proyecto se aproxime a su extensión definitiva proyectada para el 2050.
Esta iniciativa de generación energética, costará aproximadamente unos 400 mil millones de euros, pero hay que destacar que no alcanzará para suministrar de electricidad a todo el continente europeo, para ello se estima que se necesitaría cubrir con paneles solares el 0,3% del desierto del Sahara, y haciendo cálculos, nos damos cuenta que con cubrir el 1% del Desierto del Sahara con paneles solares, se produciría suficiente electricidad para satisfacer las necesidades energéticas del mundo entero.
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Día de la Tierra.
Un poco de historia.
Todo comenzó el 22 de abril de 1970, cuando el senador estadounidense Gaylord Nelson, instauró este día para crear una conciencia común a los problemas de la contaminación, la conservación de la biodiversidad y otras preocupaciones ambientales para proteger la Tierra, también generó una convocatoria que sentó las bases para la creación de una agencia ambiental.
En esta convocatoria, participaron dos mil universidades, miles de escuelas primarias y secundarias, y varios cientos de comunidades.
La presión social tuvo sus logros y el gobierno de los Estados Unidos creó la Environmental Protection Agency (E.P.A. por sus siglas en inglés) o Agencia de Protección Ambiental y una serie de leyes destinada a la protección del medio ambiente.
Es hora de crear conciencia y tomar cartas en el asunto.
El Día de la Tierra, se celebra hoy con un planeta “que también está en crisis”, con el objetivo de propiciar el desarrollo de una conciencia ambiental en todo el planeta.
Así lo explica Naciones Unidas, quien señala al mismo tiempo que para lograr este compromiso son precisas actividades concretas en las que se involucren las autoridades estatales y municipales, la sociedad civil, así como organizaciones ambientales no gubernamentales, con las aportaciones y esfuerzos de niños, jóvenes y adultos.
Puntos a tener en cuenta:
- En 1972 se celebró la primera conferencia internacional sobre el medio ambiente: la Conferencia de Estocolmo, cuyo objetivo fue sensibilizar a los líderes mundiales sobre la magnitud de los problemas ambientales y que se instituyeran las políticas necesarias para erradicarlos.
- Las Naciones Unidas celebran el día de la Tierra cada año en el equinoccio vernal (alrededor del 21 de marzo). El 26 de febrero de 1971, el secretario general U Thant firmó una proclamación a ese efecto. Al momento del equinoccio suena la Campana de la Paz en la sede central de la ONU en Nueva York
- El Día de la Tierra es una fiesta que pertenece a la gente y no está regulada por una sola entidad u organismo; tampoco está relacionado con reivindicaciones políticas, nacionales, religiosas, ideológicas ni raciales.
- En el Día de la Tierra se reflexiona sobre la importancia del vital líquido que es indispensable para la vida del ser humano como lo que es el agua, ya que de toda el agua que existe en el planeta, tan solo el 2% es bebible.
- El Día de la Tierra apunta a la toma de conciencia de los recursos naturales de la Tierra y su manejo, a la educación ambiental, y a la participación como ciudadanos ambientalmente conscientes y responsables.
- En el Día de la Tierra todos estamos invitados a participar en actividades que promuevan la salud de nuestro planeta, tanto a nivel global como regional y local.
- “La Tierra es nuestro hogar y el hogar de todos los seres vivos. La Tierra misma está viva. Somos partes de un universo en evolución. Somos miembros de una comunidad de vida interdependiente con una magnificente diversidad de formas de vida y culturas. Nos sentimos humildes ante la belleza de la Tierra y compartimos una reverencia por la vida y las fuentes de nuestro ser…”
Y que podemos hacer nosotros para lograr un medio ambiente más limpio, mas natural?
Pues la respuesta es MUCHO.
El mundo en el cual vivimos, depende de nosotros mismos…, los que interactuamos con el, los que lo manejamos, los que lo ensuciamos o mantenemos…, somos nosotros.
Algunos consejos para ahorrar energía, cosa que ayuda y mucho…
- Apaga tus gadgets cuando no los estés usando, especialmente las consolas de videojuegos y las TVs, (pero con el botón de corriente alterna, ya que en Stand-By. aún consumen energía).
- Si vas a dejar encendido tu notebook, al menos ponlo a hibernar o suspéndelo, para utilizar menos energía.
- Desenchufa los cargadores que sólo usas de vez en cuando., (ya que la mayoría sigue consumiendo energía cuando están conectados).
- Cambia tus gadgets viejos por nuevos que sean más eficientes, por ejemplo, un LCD consume mucha menos energía que un televisor de tubo.
- Usa una zapatilla inteligente: muchos conectores de enchufes múltiples (también llamados zapatillas) consumen energía cuando tienen cosas enchufadas en ellos, aunque estas cosas estén apagadas. Existen algunos que vienen con un switch para encender y apagar, que eliminan este consumo fantasma de energía.
- Si vas a comprar un producto electrónico, revisa si tienen etiquetas verdes. Muchos productos vienen marcados con un símbolo que indica que ahorran energía (Energy Star, EPEAT, EPA, etc…).
- Aprovecha internet para ahorrar papel. La mayoría de los servicios se pueden pagar vía internet. Pide que te envíen las cuentas por mail, varias empresas ofrecen esta opción.
- Si tienes que comprar una lamparita, prefiere las que son de bajo consumo o de leds, que duran más tiempo y te ayudan a disminuir tu cuenta de electricidad.
Otra tarea que podemos llevar a cabo, es promover o hacer uso de equipos reciclados.
Muchos de los equipamientos electrónicos que usamos hoy en día, están comenzando a emplear componentes reciclados en su fabricación, esto disminuye el impacto ambiental, baja los costos y genera conciencia de la tarea a llevar adelante.
Ejemplo de esto son empresas como Nokia, Samsung, Sony Ericsson y Philips, mientras que en el lado opuesto (las que menos atención le prestan a estos temas), tenemos a Nintendo, Lenovo, Fujitsu y Microsoft.
Cabe destacar que tanto IBM como Hewlett Packard (las cuales utilizan un 30% de plástico reciclado en sus productos nuevos), han comenzado sus programas de ética ambiental hace unos dos años aproximadamente. Pero el principal problema, es la responsabilidad del fabricante luego de que el consumidor desecha su producto.
Por ejemplo, Greenpeace Argentina, clarifica un poco el dilema local del compromiso del fabricante luego del descarte del producto, normativa similar a la que se quiere implementar a nivel mundial con las compañías de electrónicos, aquí vemos un video…:
Algunas cifras:
En Chile se desechan 3 millones de celulares y 500 mil computadoras al año y en Argentina hasta el 2006 se descartaron 800 mil computadoras, 400 mil monitores y 3 millones de teclados y mouses.
La Unión Europea calcula que los cerca de 20 millones de toneladas de RAEE (Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos) que se producen por año en ese continente podrían generar casi 5 millones de toneladas de metal reutilizable, con el consecuente ahorro de extracción y producción.
Lamentablemente, mucha de esta basura se comercializa entre países productores y otros en vías de desarrollo, que ven (a través de sus gobernantes de turno)la importación de basura electrónica como una opción de intercambio comercial.
Estos convenios de acumulación de basura sin controles ni políticas de reciclado, terminan convirtiendo a países como China (por ejempo), en cyberbasurales.
En muchos países ya existen normativas para la fabricación, desecho y reutilización de productos electrónicos, lo que en la mayoría de los casos requiere de una fuerte inversión económica inicial pero en el largo plazo implica un importante ahorro de costos, sobre todo en la extracción de productos derivados de minerales o del petróleo.
Ejemplos a seguir y/o fomentar:
Sanyo es una empresa conocida por sus soluciones de almacenamiento de energía, en especial por las pilas eneloop del tipo LSD, y de forma casi en paralelo con el Día de la Tierra, este fabricante ha roto el récord de autonomía para automóviles completamente eléctricos.
La hazaña consistió en lograr que una versión modificada de un Daihatsu Mira, viajara desde desde Tokio a Osaka, lo que equivale a 555,6 kilómetros con una única carga, con lo que superó el anterior record mundial, logrado por elTesla Roadster de 500,8 kilómetros.
Para este viaje fue necesario utilizar 8.320 baterías como las que usamos en nuestros computadores portátiles.
Sin embargo, lo más interesante, es que logros como este demuestran que técnicamente es posible manejar autos ecológicamente amigables,y de gran autonomía, cosa que no deja de ser relevante, considerando que la falta de autonomía suele ser una de las principales críticas a este tipo de vehículos.
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Logran el teletransporte de energía.
El espectacular hallazgo de un científico japonés que ha descubierto el modo de teletransportar energía, genera implicaciones para la ciencia realmente profundas.
Hasta ahora, se había logrado con fotones, e incluso con átomos, pero el físico oriental ha ideado la manera de aprovechar esa exótica cualidad de la materia, llamada entrelazamiento, para poder teletransportar la propia energía.
Laboratorio de teletransporte actual.
En el extraño mundo de la física cuántica, las noticias son cada vez más impactantes. La manera tan poco intuitiva que tienen de comportarse las partículas a niveles subatómicos nos sorprenden y nos desorientan, pero los físicos especializados en la materia, están logrando extraer conocimientos muy útiles para explotar estas cualidades tan especiales. Actualmente, el peso de las investigaciones se sustenta en la intención de teletransportar materia de un punto a otro. Una exótica propiedad física llamada entrelazamiento, permite conectar dos partículas de modo tan profundo que el comportamiento de una puede influir en la otra aunque se encuentren separadas por miles de años luz de distancia.
Podremos enviar energía a mundos distantes?
En 1993, Charlie Bennett del Centro de Investigación Watson de IBM en el Estado de New York y algunos compañeros, demostraron cómo transmitir información cuántica de un punto del espacio a otro sin atravesar el espacio intermedio. Dado que lo que diferencia unas partículas de otras es la información que contienen, propusieron que enviando dicha información y teniendo preparada otra partícula como “recipiente”, no sería necesario enviar la partícula inicial hasta el punto de destino, sino sólo su información, de tal modo que la receptora adoptara la identidad de la emisora. A eso le llamaron teletransporte.
Masahiro Hotta de la Universidad Tohoku en Japón propone una idea mucho más exótica. ¿Por qué no usar los mismos principios cuánticos para teletransportar energía? Explica el mecanismo de la siguiente manera: El proceso de teletransporte implica hacer una medida de cada una de las partículas entrelazadas. La propia medida de la primera partícula inyecta energía cuántica en el sistema. Entonces demuestra que eligiendo cuidadosamente la medida a realizar en la segunda partícula, es posible extraer la energía original. Todo esto es posible debido a que siempre hay fluctuaciones cuánticas en la energía de cualquier partícula. El proceso de teletransporte te permite inyectar la energía cuántica en un punto del universo y luego aprovechar las fluctuaciones de energía cuántica para extraerla en otro punto. Por supuesto, la energía del sistema global no cambia.
Hotta propone un ejemplo para comprender esto: Una cadena de iones entrelazados que oscilan atrás y adelante en una trampa de campo eléctrico, algo similar a las bolas de Newton. Medir el estado del primer ión inyecta energía en el sistema en forma de un fonón, una oscilación cuántica. Hotta dice que realizando este tipo de medida en el último ión se extrae la energía. Dado que esto puede hacerse a la velocidad de la luz, el fonón no viaja a través de los iones intermedios por lo que no hay calentamiento en estos iones. La energía se transmite sin viajar a través del espacio que media entre uno y otro. Esto es el teletransporte.
Teoría de teletransporte de energía.
Aún no se sabe bien como aprovechar este descubrimiento, pero el campo que se abre por delante puede ser el principio de nuevas tecnologías altamente exóticas y con un poder inusitado. De todos modos, el científico declara que lo realmente apasionante de este tema es que pone en bandeja a la ciencia una forma de explorar la relación entre la información cuántica y la energía cuántica por primera vez.
Parece que existe una sensación general de que son las leyes de la información y no de la materia, las que describen mejor el funcionamiento del Universo. Quizá esta nueva relación aclare muchas cosas interesantes en el futuro.
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Baterías cuánticas digitales.
La sociedad actual es una voraz consumidora de energía eléctrica. Y una buena parte de esa energía proviene de las anónimas baterías que almacenan electrones destinados a hacer posible el funcionamiento de todos nuestros dispositivos móviles. Con miles de millones de aparatos alimentados por baterías dando vueltas por el mundo, cualquier mejora que pueda introducirse en estos elementos es bienvenida. Un físico de la Universidad de Illinois, Alfred Hubler, ha desarrollado el concepto de la “batería cuántica digital”, una nueva clase de dispositivo de almacenamiento que podría representar – siempre y cuando alcance su potencial teórico una vez construida – una verdadera revolución.
El concepto presentado Hubler utiliza miles de millones de condensadores de muy pequeño tamaño, construidos mediante nanotecnología. A tan pequeña escala se producen efectos cuánticos que evitan algunos de los problemas que padecen los condensadores convencionales. En efecto, un condensador consiste básicamente en un par de placas conductoras separadas por un material aislante llamado dieléctrico. Cuando se aplica un voltaje a las placas se crea un campo eléctrico en el material aislante y se almacena la energía. Sin embargo, la cantidad de carga que puede almacenarse en un condensador es limitada, y si se sobrepasan sus límites aparecen arcos eléctricos que consumen la energía almacenada.
Alfred Hubler sostiene que si se reemplaza un condensador macroscópico por una gran cantidad de ellos construidos a nanoescala, con sus placas separadas por solo unos 10 nanómetros -la distancia que ocupan unos 100 átomos-, los efectos cuánticos evitarían la fuga de las cargas almacenadas. “La gente ignora que un campo eléctrico de gran tamaño significa una densidad eléctrica también grande, y se podría utilizar para un tipo de almacenaje de energía que sobrepasase con creces cualquiera de los métodos que utilizamos hoy día,” sostiene Hubler, mientras se prepara para publicar un artículo en el próximo número de la revista Complexity explicando el concepto. Las baterías cuánticas digitales, como las llama el físico, podrían almacenar entre 2 y 10 veces más energía que las de litio-ion y entregar la energía de su interior mucho más rápido.
¿Como se podría convertir en un prototipo la idea de Hubler? Bien, él cree que las baterías cuánticas digitales podrían fabricarse a partir de las tecnologías litográficas con las que se fabrican los chips electrónicos en la actualidad. Por supuesto, en lugar de silicio se utilizarían materiales de bajo coste y no contaminantes, como el hierro y el tungsteno. Las baterías resultantes desperdiciarían muy poca (o ninguna) energía durante el proceso de carga y descarga. Hubler cree que podría construir el primer prototipo en algún momento del año próximo. Mientras tanto, ha solicitado fondos a DARPA, la controvertida Agencia de Proyectos de Investigación de la defensa de los Estados Unidos, para continuar sus investigaciones.
Algunos colegas de Hubler tienen dudas sobre la efectividad de las baterías concebidas por el físico. Joel Schindall, profesor de ingeniería eléctrica en MIT, cree que existe la posibilidad de que los condensadores nanofabricados se descompongan al ser cargados con energía, aunque reconoce que el concepto tiene su mérito. “Me intriga, y a la vez me provoca cautela, ya que posee varios argumentos legítimos: sabemos que a dimensiones cuánticas, el efecto de almacenaje de energía aumenta considerablemente,” dice Schindall. “Ahora hay que determinar si los supuestos de Hubler son correctos, o si hay otros fenómenos en juego que no se han tenido en cuenta y que podrían interponerse en el camino.” A la hora de defender sus argumentos, Hubler dice que los elementos diminutos en que basa su concepto no son otra cosa que una variación de los dispositivos microelectrónicos ya disponibles. “Si lo vemos desde el punto de vista de la electrónica digital, se parecen bastante a una memoria FLASH. Si lo observamos desde la perspectiva de un ingeniero eléctrico, son tubos de vacío miniaturizados, como los de las pantallas de plasma. Si hablamos con un físico, son una red de condensadores.” Un “efecto colateral” de estas baterías es que cada nanocondensador podría ser accedido de forma individual, por lo que el dispositivo -quizás- podría utilizarse también para almacenar datos.
Por supuesto, las ideas de Hubler no han salido del papel. El físico aún no ha construido nada. Pero en 2005 un grupo de investigadores coreanos demostraron que los condensadores a nanoescala podían fabricarse, y su batería no es otra cosa que miles de millones de estos funcionando a la vez. Si tiene éxito, quizás podamos ver en el mercado dispositivos similares a una tarjeta de memoria FLASH en la que -a gusto del usuario- una parte de su capacidad se utilizaría para guardar datos y otra para almacenar energía ¿Suena a ciencia ficción? Puede ser. Pero muchos de los inventos que hoy utilizamos de forma rutinaria también sonaban así hace 10 años, y hoy se fabrican de a millones.
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