10 conceptos avanzados prometedores en energías renovables

Es el consenso de la red social científica que no solo ocurre el cambio climático global, sino es un resultado directo de las ocupaciones humanas; además de esto, que sus efectos son probablemente irreversibles. Un panel reciente de la ONU advirtió que sin un esfuerzo global para achicar las emisiones y también llevar a cabo ideas de energía limpia, nosotros, nuestros pequeños, los pequeños de nuestros pequeños enfrentaremos ciertos retos excelentes en las próximas décadas.

Con ese fin, la ciencia siempre y en todo momento busca maneras de progresar la eficacia y la efectividad de las elecciones de energía limpia. Aquí existen algunos desarrollos atrayentes de los que podemos aguardar oír considerablemente más más adelante próximo.

10. Aldeas autosostenibles

El creador de California ReGen Villages ha emprendido un programa conduzco en los Países Bajos, que aguardan expandir más tarde a múltiples otros países de europa, incluidos Suecia y Alemania. Su término podría ocasionalmente cambiar el avance inmobiliario y suburbio. Construirían comunidades residenciales centradas en tierras de cultivo, entonces implementarían alta tecnología para lograr que estos suburbios fuesen totalmente independientes.

Aparte de usar técnicas de agricultura orgánica vertical para sostener a los habitantes alimentados a lo largo de todo el año, estas comunidades gestionarán los desechos y producirán energía limpia en el sitio. En verdad, se proyecta que la red social conduzco producirá un excedente de energía, que se puede redistribuir a las redes circundantes. Una firma de arquitectos danesa está al cargo del diseño, que incluirá 25 viviendas una vez finalizado en 2017. Esto ocasionalmente se expandirá a 100.

ReGen espera explotar el éxito de esta aldea conduzco para moverse al norte de Europa ahora, donde los tiempos fríos se traducen en una mayor demanda de energía; Las áreas densamente pobladas de India y África serían las próximas en la agenda.

9. Pilas de comburente alimentadas con restos

Resultado de imagen de Pilas de combustible alimentadas con residuos

Al paso que otros han encabezado esta área de estudio, estudiosos de la Facultad de Bath han perfeccionado una pequeña “celda de comburente microbiana” cuadrada de una pulgada, con la capacidad de obtener electricidad de las bacterias en la orina. Por extraño que parezca, la tecnología es un jonrón para sobrepasar el llamado “trilema energético”. Esa es la necesidad de que las fuentes de comburente elecciones sean al unísono seguras, accesibles y sensibles al medioambiente.

La proporción de energía de la que hablamos aquí no es trivial. Solo entre las enanas celdas de comburente puede producir lo bastante para dar de comer un pequeño dispositivo electrónico, y la proporción de energía incrementa proporcionalmente en el momento en que los gadgets se amontonan juntos. Más allá de que la producción de energía es inferior a la conseguida por otras fuentes de energía limpia como la del sol, esta tecnología tiene el beneficio importante de ser increíblemente económica de generar. Cada unidad no cuesta mucho más de unos cuantos dólares estadounidenses y prácticamente no genera desperdicio por sí sola.

Naturalmente, asimismo marcha con una fuente de comburente que jamás escaseará, y el equipo espera que su investigación asista a llevar energía a áreas y sitios muy depauperados donde la distribución de energía usual no es práctica. O, como ha dicho el Dr. Tim Mays, jefe del Departamento de Ingeniería Química de Bath, “el ‘pis-power’ renovable es un concepto refulgente y su empleo en los países desarrollandose va a tener un colosal encontronazo positivo en la vida de la gente en áreas de pobreza energética. “

8. Batería de iones de litio / rejas de cuadros solares

Resultado de imagen para Rejillas de paneles solares

Con independencia de lo que sienta por Tesla y Elon Musk, es bien difícil argumentar que no muchas otra gente increíblemente ricas semejan estar intentando de realizar una diferencia, ambientalmente comentando. Más allá de que los conocidos automóviles eléctricos de Tesla tienen una base de entusiastas modesta pero colérica, Musk mismo piensa que el otro enorme emprendimiento de Tesla, en el que los ingenieros estuvieron haciendo un trabajo afanosamente en su factoría de “Gigawatt” de Nevada, ocasionalmente producirá considerablemente más capital para la compañía y va a ser bastante más esencial en concepto de compromiso ambiental.

Los packs de baterías de iones de litio de Tesla, en un inicio comercializados como almacenaje de energía complementario para sus automóviles, podrían contribuir en buena medida a achicar la carga de electricidad en la vivienda promedio, que es donde Musk piensa que los usuarios ocasionalmente van a aprovechar al límite. En el radical inferior, se estima que la factoría de gigavatios genere 35 gigavatios hora de estas baterías al año, un número que representa, bueno, únicamente una cantidad increíble de energía, y tiene la aptitud de triplicar esta producción, si la demanda lo justifica.

Con su batería Powerwall para toda la vivienda desilusionante en sus ventas de pedidos adelantados, la compañía cambió su enfoque a apps complementarias a la red, como los packs de baterías. Raramente, en Hawái, donde los costos de los servicios públicos están regularmente por las nubes, la compañía de energía del sol Del sol City, que está encabezada por Musk, está creando una exclusiva planta usando un banco enorme de baterías Tesla para sostener el fluído de la red a lo largo de los periodos de alta demanda. Esto podría verse como un género de prueba de término para futuros diseños de baterías / redes solares. En el instante de redactar este producto, Tesla está tratando fusionar con Del sol City, un movimiento que ha recibido críticas mixtas.

7. Drones de cuidado de cuadros solares

Resultado de imagen para Drones de mantenimiento de paneles solares

Comentando de energía del sol, la fuente de energía opción alternativa original demostró un destacable poder de permanencia desde el momento en que se puso predisposición comercial por vez primera en 1956. Más allá de que es de forma fácil la mucho más eficaz de todas y cada una de las fuentes de energía limpia en concepto de producción, se precisan gigantes huertas de cuadros solares que entiendan cientos y cientos de acres. con el objetivo de dar de comer a una población importante. Como se puede imaginar, estas vastas matrices de cuadros son realmente difíciles y costosas de examinar, sostener y regentar. No obstante, no sostener los cuadros adecuadamente lleva a una reducción de la eficacia. Aparte de esto, muchas de estas huertas están situadas en áreas recónditas y peligrosas (como el medio del desierto de Arizona), lo que provoca que el cuidado sea un auténtico riesgo para la seguridad.

Entrar el dron amistoso. Una compañía del sol de California, CalCom Del sol, ahora los está usando para marcar sus proyectos finalizados y está visualizando la utilización de la tecnología que existe para transformar esencialmente drones en máquinas automáticas de cuidado de cuadros solares. Los cuadros rotos emiten una firma de calor diferente, de manera fácil detectable por un dron con una cámara de imagen térmica. Exactamente el mismo panel podría demorar semanas en ser detectado por trabajadores con gadgets de mano, quienes, particularmente, no tienen la posibilidad de volar.

Aun el cuidado se puede hacer más simple con los UAV. La ingeniera alemana Ridha Azaiz, quien empezó a ofrecerle vueltas a su iniciativa en el momento en que tenía 13 años, ha pinceles especialistas conformados que se puede conectar a drones, que entonces limpian delicadamente el polvo y la mugre de la área de los cuadros. Esto les asiste para operar hasta un 35% mucho más eficazmente.

6. Fotosíntesis artificial

Resultado de imagen de fotosíntesis artificial

En 2 estudios separados publicados con unas semanas de diferencia, los científicos suizos y estadounidenses se han acercado múltiples pasos a la reproducción artificial del desarrollo químico que tiene rincón en la fotosíntesis natural. Y, en consecuencia, nos encontramos un paso mucho más cerca de poder transformar la luz del sol en un comburente químico.

Utilizando moléculas artificiales construídas para el ensayo, los estudiosos suizos en la Facultad de Basilea, Zúrich, lograron generar cargas almacenables excitando las moléculas con un láser. Es esencial resaltar que esto se logró sin usar moléculas de sacrificio como “donantes de electrones”, una barrera que previamente había hecho que el desarrollo fuera prohibitivamente ineficaz.

El equipo americanoHasta entonces, empleó un catalizador: moléculas de titanato de bario, que son ferroeléctricas (capaces de hacer campos eléctricos internos). La luz que influye en las moléculas de titanato de bario da como resultado algo llamado “separación de carga”, que (en resumen) asiste para hacer más simple la división del agua en oxígeno y también hidrógeno. Todo lo mencionado es para decir que distintas conjuntos de personas refulgentes están muy cerca de hacer comburente económico desde la luz y el agua, con la promesa de que cualquier día tengamos la posibilidad agradar nuestras pretensiones energéticas simulando árboles, en vez de talar incontables acres de tierra. ellos.

5. Ventanas solares nanotecnológicas

Además, varios científicos nuevos negociantes trabajan en enfoques sutilmente distintas para transformar ventanas ordinarias en generadores de energía del sol. Esto se está consiguiendo a través de la integración de la nanotecnología, la nanotecnología, el potencial preferido de todos, con células fotovoltaicas.

Los científicos del apropiadamente llamado Centro de Nanociencia en Lausana, Suiza, pasaron años mejorando “cristales de nanocables” – enanos cilindros, de los que se precisarían 10,000 para igualar el espesor de un pelo humano. La iniciativa es que estos nanocables, que son conductores, causan una resonancia en la luz que pasa a su alrededor. Esto los hace mucho más pequeños que la longitud de onda de la luz, lo que da como resultado concentraciones de la intensidad de la luz por un aspecto de 15. Eso es de manera significativa mucho más prominente que los cuadros solares habituales. Naturalmente, la matriz de nanocables es suficientemente pequeña para ser invisible en el momento en que se aplica al vidrio. Probablemente, esto podría transformar cada ventana de su casa en un pequeño generador de energía.

Si bien la tecnología existió a lo largo de ciertos años, los sacrificios del equipo suizo generaron considerablemente más capacidad de la que se había logrado o, en verdad, aun se suponía. Esto es buen augurio para un debut comercial parcialmente veloz, asumiendo que el cliente promedio no se aterrorizará de forma automática de nada con el prefijo “nano” adjunto, sin importar lo más mínimo qué benigno sea.

4. Redes capaces cuánticas

Entre las muchas apps útiles que podemos aguardar de la próxima primera generación de PCs cuánticas, nosotros … está bien, seamos honestos. No nos dijeron precisamente qué aguardar de ellos, además de que tienen la posibilidad de efectuar cálculos una cantidad enorme de millones de ocasiones mucho más veloz que las PCs comúnes. Y además de esto, un procesador cuántico no va a funcionar precisamente con su PC portátil. Entendemos que en vez de los “bits” usados por el procesamiento clásico (que son como interruptores, configurados en 1 o 0), el procesamiento cuántico usa “qubits”, que, aparte de las configuraciones 1 y 0, se tienen la posibilidad de modificar en un estado cuántico “impreciso”. Esto deja varias cosas, como el procesamiento ultrarrápido antes citado y una criptografía insuperable.

En este momento, considere una red eléctrica. Muchas redes enormes se fundamentan en una pluralidad de elementos, que tienen dentro tanto la energía usual como las renovables. La cantidad que se quita y de dónde viene cierta por la oferta, la demanda y la utilización. Gigantes proporciones de transmisión de datos están implicadas en monitorear dicho empleo, saber los medios de distribución mucho más eficaces, efectuar un rastreo de los elementos y un millón de otras cosas para asegurar que se desperdicie una cantidad mínima de energía y que el suministro se sostenga incesante.

En 2009, EE. UU. Asignó una cantidad enorme de millones en fondos para “Redes capaces”En todos y cada uno de los estados salvo Alaska. Estos maximizan este desarrollo usando tecnología de comunicación actualizada para hacer una “superautopista de energías renovables”. Un equipo de investigación del Laboratorio Nacional de Los Alamos propuso una solución al esencial inconveniente de la seguridad de los datos al llevar a cabo estas Smart Grids: una tarjeta de “comunicación cuántica centrada en internet”, que “(cumplirá) los desafiantes requisitos simultáneos de latencia y seguridad de la red eléctrica supervisar las comunicaciones, que no se tienen la posibilidad de cumplir sin compromisos a través de la utilización de criptografía usual “.

Más allá de que este es solo un empleo potencial para criptografía cuántica, podría ser esencial. La adopción a enorme escala invertiría dinero en una mayor investigación y avance de la próxima generación de gadgets cuánticos.

3. Algas productoras de hidrógeno

Resultado de imagen de algas productoras de hidrógeno

En otro ejemplo de una tecnología en cierne que podría usarse para una pila de comburente personal y económica (que no supone mear), el Laboratorio Nacional de Energía Renovable está tratando diseñar un desarrollo para prosperar la fotosíntesis. No artificial, sino más bien de tipo natural, usando algas microscópicas.

Chlamydomonas reinhardtii es una pequeña alga accesible que técnicamente podría considerarse mucho más vegetal que animal. Si bien comparte múltiples genes socios con las funcionalidades humanas, es fotosintético. De la misma otros organismos afines, genera hidrógeno y los estudiosos dieron el paso inicial hacia un medio para hallar que genere mucho más. Bastante mucho más. En resumen, han achicado las vías por medio de las que se estima que los electrones pasan mediante las algas de seis a 2. La iniciativa va a ser denegar las vías menos productivas y promoverlas en las deseadas, lo que va a conducir a una mayor producción de hidrógeno.

Si esto no semeja un enorme inconveniente, considere que el hidrógeno necesita considerablemente más energía usual para generar que la energía neta lograda de su producción. Una fuente de hidrógeno sostenible, como las superalgas que se reproducen de manera natural, sería una suerte de santísimo grial. Y podría ofrecer sitio a pequeños biorreactores de escritorio que podrían dar de comer de forma fácil lo que esté leyendo esto.

2. Reactores nucleares de sales derretidas

Pese a ser una fuente fabulosa de energía económica, la energía nuclear tuvo una mala reputación debido eminentemente a 2 expresiones, esas expresiones son “Chernobyl” y “Fukushima”. Más allá de que la viable desventaja catastrófica de la proliferación de plantas de energía nuclear llevó a una fuerte disminución en la utilización a lo largo de las últimas décadas, la próxima generación de reactores nucleares tiene como propósito remover completamente las intranquilidades de una fusión.

Más allá de que la tecnología se concibió en la década de 1960, los reactores de sales derretidas, que marchan con comburente líquido, en vez de las barras de comburente comúnes, están retornando merced a los sacrificios de un emprendimiento de 4 años de un consorcio europeo de institutos de investigación. llamado “Samofar” (Evaluación de seguridad del reactor veloz de sal derretida). En valorar la seguridad de la tecnología en comparación con los reactores nucleares estándar, se mentó una extendida lista de virtudes al apretar a fin de que se edifique un prototipo para 2020.

El primordial de ellos es que los reactores de sales derretidas son especiales para marchar con torio, que es considerablemente más abundante que el uranio. El comburente líquido, una solución radiactiva combinada con sal líquida, se amplía en el momento en que se excita y, por ende, se coche regula. Un sistema a prueba de fallas provoca que cualquier exceso se drene de manera automática a un contenedor protegido bajísimo tierra.

Si bien el desarrollo de aprobación de nuevos diseños de reactores nucleares todavía es abrumador, singularmente en los USA, Samofar espera ponerlo en marcha próximamente. El Centro de Física Aplicada de Shanghai ahora trabaja en un prototipo de su versión adjuntado con el Laboratorio Nacional Oak Ridge, el abuelo de todas y cada una de las instalaciones de investigación nuclear.

1. Energía del sol fundamentada en el espacio

Por último, en un esfuerzo por llevar la fuente de energía opción alternativa original rugiendo al nuevo siglo, la Agencia de Exploración Aeroespacial de El país nipón logró un gran salto adelante para la oportunidad de huertas solares fundamentadas en satélites en el momento en que transmitieron de forma exitosa 1.8 kilovatios de energía eléctrica a una localización precisa usando microondas. Si bien la iniciativa de poner cuadros solares en el espacio existió a lo largo de décadas y se consideró tecnológicamente (si no a nivel económico) posible en la década de 1970, la transmisión fiable de la energía recolectada, por supuesto la parte más esencial del desarrollo, siempre y en todo momento se había considerado con escepticismo.

Si bien posiblemente la tecnología no entre en empleo práctico a lo largo de cierto tiempo, su capacidad es sin lugar a dudas enternecedora. Las huertas fundamentadas en satélites en órbita geosincrónica tienen la posibilidad de cultivar la luz del sol regularmente, sin verse perjudicadas por las condiciones climáticas. JAXA recomienda que un solo receptor terrestre podría producir hasta un gigavatio de capacidad, lo mismo que un reactor nuclear promedio.

Quizás mucho más que cualquier otra entrada en esta lista, los cuadros solares basados ​​en satélites verdaderamente tienen el potencial de proveer mucho más energía limpia de la que podríamos utilizar, estimando que mucho más energía del sol llega a la área del mundo en un solo día de la que podría llegar. consumir en un año.

About the author

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *