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Energia y Sostenibilidad

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    Actualizado: hace 1 hora 20 mins

    Los esfuerzos para prevenir los efectos del cambio climático no son suficientes

    Lun, 12/23/2013 - 04:36

    De acuerdo a un estudio publicado por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT), los compromisos de reducción de gases de efecto invernadero (GEI) alcanzados en los acuerdos de Copenague-Cancun lograran la estabilización de emisiones GEI en los países desarrollados pero el mismo estudio proyecta un aumento en las emisiones globales en el año 2100 del 95% respecto de las emisiones emitidas en el año 2010 asociadas al crecimiento económico de los países emergentes. Para prevenir los efectos del cambio climático a corto plazo se necesita implementar medidas adicionales para el control de las emisiones de GEI.

    Autor: [R. M. Navarro- Grupo de Energía y Química Sostenibles- Instituto de Catálisis y Petroleoquímica]

    El cambio climático es una de las fuerzas impulsoras del cambio en los sistemas de producción y consumo actuales. El Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha publicado recientemente el estudio “Energy and Climate Outlook 2013” que tiene como objetivo el conocer cómo las actividades humanas, con el actual grado de desarrollo tecnológico, interaccionan con los sistemas de la Tierra y saber cuáles son los desafíos medioambientales y energéticos a los que debemos hacer frente en un mundo en el que el año 2100 tendrá una población estimada de alrededor de 10.000 millones de habitantes.  El estudio realiza una proyección, teniendo en cuenta los acuerdos de reducción Copenague-Cancun, del uso de los consumos energéticos, uso de tierras y emisiones de los 16 principales países y regiones del mundo hasta el año 2050 y de forma global hasta el año 2100. Las principales conclusiones del estudio son:

    -  Los acuerdos de Copenague-Cancun podrán estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero en los países desarrollados, pero las emisiones globales continuaran creciendo en los países en vías de desarrollo (en 2100 se estima que las emisiones globales sean un 95% superiores a las emitidas en 2010)

    - La transición hacia sistemas energéticos alternativos ha comenzado en los países desarrollados  y en China. Sin embargo los acuerdos Copenague-Cancún no ofrecían suficiente incentivo para crear la transformación necesaria en el sistema energético, como la adopción a gran escala de renovables, la captura de CO2 o los sistemas alternativos de propulsión en vehículos. Por esta razón las proyecciones realizadas en el estudio apuntan a sólo un 5% de contribución de las renovables al sistema eléctrico global del año 2050.

    - El crecimiento de población llevará asociado un incremento en la producción y emisiones asociadas a la electricidad. La producción global de electricidad se incrementará un 85% desde 2010 a 2050 y las emisiones de CO2 asociadas crecerán un 46%.

    - El crecimiento en la población y riqueza implicará un aumento significativo en el número de vehículos y las emisiones asociadas a ellos, especialmente en las regiones en desarrollo.  Las emisiones asociadas al transporte se estima que crezcan aproximadamente un 60% en el año 2050.

    - Los cambios climáticos globales se aceleraran como consecuencia de los aumentos en las emisiones. Se proyectan cambios en temperaturas locales y globales, precipitaciones, nivel del mar y acidificación de océanos ( se proyectan incrementos de temperaturas de entre 3.5-6.5ºC en 2100, aumento del nivel del mar hasta 04-0.6 m en 2100 y acidez oceánica hasta valores de 7.85 en 2100).  

    A pesar de las imprecisiones asociadas a los modelos climáticos usados en el estudio, incluso en el escenario más optimista se proyectan cambios climáticos que afectarán a los recursos alimentarios y acuáticos del planeta. Del estudio se deduce que la aplicación de los acuerdos de reducción Copenague-Cancun no serán suficientes para evitar la limitación de gases de efecto invernadero por debajo de valores que eviten consecuencias climáticas peligrosas. Por esta razón los autores del estudio concluyen que se hacen necesarios esfuerzos de reducción adicionales a los planteados en los acuerdos Copenague-Cancun para limitar la concentración de gases de efecto invernadero en el futuro  cercano.

     Mas información: Energy and Climate Outloook 2013 (http://globalchange.mit.edu/outlook2013)

    Congreso “El futuro del modelo energético en España”

    Mar, 12/17/2013 - 04:00

    [Autor: Blog ambientales URJC]

    El Congreso “El futuro del modelo energético en España” tendrá lugar el día 15 de enero de 2014 en el aula 003 del Aulario 1 del Campus de Móstoles, de la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid, en la franja de 9:30-14:30 h.

    En este ocasión, se trata de un congreso especialmente relevante para nosotros, dado que hemos sido nosotros mismos, alumnos y ex-alumnos (las personas que llevaban anteriormente este blog, y las personas que lo llevamos en la actualidad) los encargados de organizar y llevar a cabo esta iniciativa, iniciativa en la que llevamos trabajando varios meses, y que estaríamos encantados de poder compartir con vosotros. Porque ése es el fin, que vengáis y disfrutéis de ello.

    El objetivo de la conferencia es tratar el modelo energético que impera en el país, así como su evolución a lo largo de los años. Del mismo modo, se pretende realizar una evaluación crítica de la situación actual que presentan las energías renovables en España, haciendo especial hincapié en la reciente reforma energética impuesta.

    Para ello, contamos con miembros de la Asociación de Ambientólogos de Madrid; Asociación de Ciencias Ambientales; Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); docentes de la Universidad Rey Juan Carlos; Ecologistas en Acción; EQUO; Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA); y Plataforma por un Nuevo Modelo Energético.

    El desarrollo del congreso, se llevará a cabo de la siguiente forma:

    -9:30 a 11:30-

    Primera mesa: en ella se tratarán aspectos tales como la situación actual de la energía en España, su desarrollo y evolución, el mix energético en el país, o las comparaciones en lo referente a modelo energético, con otros países.

    -11:30 a 11:50-

    Descanso

    -11:50 a 12:30-

    Mini-charla AAM sobre las posibilidades de empleo en el sector energético

    -12:30 a 14:30-

    Segunda mesa: en ella se tratarán aspectos tales como la situación de las energías alternativas en España, su evolución, y en especial medida, se tratará la reforma del modelo energético impuesta recientemente.

    Para más detalle, haciendo click aquí, podréis descargaros el programa del congreso.

    Se trata de una jornada orientada a cualquier persona con interés en el medioambiente, y en concreto, con interés en la situación energética, sin hacer distinción entre un público u otro.

    El acceso al congreso es totalmente gratuito, y cuenta con Reconocimiento Académico de Créditos para alumnos, tanto de Licenciatura como de Grados e Ingenierías. Se reconocerán 0,5 créditos LRU a estudiantes de Licenciatura, y 0,25 ECTS a estudiantes de Grados o Ingenierías, por asistencia a las 5 h que comprende el congreso. En caso de asistir únicamente a una de las dos mesas (es decir, 2 horas que dura cada mesa) conseguiríais 0,1 créditos ECTS o, 0,2 LRU.

    Para ello, el día en que asistáis al congreso, debéis llevar con vosotros impresa y rellena con vuestros datos la siguiente hoja, preparada para que podamos firmárosla:

    Haciendo click aquí, podréis descargar vuestra hoja de reconocimiento de créditos.

    A pesar de que en esa hoja consten créditos ECTS, también es válida para alumnos de Licenciatura. Ya que más adelante, en el momento de convalidarlos, se haría la conversión de ECTS a LRU.

    El único requisito imprescindible que debe cumplir toda persona interesada en asistir al congreso, es inscribirse a través del siquiente enlace, puesto que el aforo es limitado.

    Para finalizar, únicamente nos falta agradecerle nuevamente su participación a todos los ponentes y organizaciones que asistirán el día 15, así como su predisposición a la hora de colaborar con nosotros de la forma tan generosa en que lo han hecho, ¡muchas gracias a todos!

    Y como no (¡no podíamos olvidarnos!) queremos darle las gracias a Raquel Herrera por colaborar con nosotros activamente en la organización de esta jornada, por ayudarnos en todo este trabajo, que falta nos hacía, por su infinita paciencia con nosotros, por animarnos desde el primer momento en que le hicimos llegar esta propuesta (allá en plenas vacaciones de verano) además de por ser una de las profesoras más implicadas que tiene la URJC.

    A todos, ¡os esperamos el día 15 de enero en el Campus de Móstoles!

    Estáis invitados

     

    Propuestas para llegar al 7% de biocarburantes de cultivos en la UE

    Jue, 12/12/2013 - 04:10

    Los embajadores de la Unión Europea han decidido apostar por el 7% de biocarburantes de cultivos para 2020 (la Comisión Europea propone un 5% y el Parlamento Europeo un 6%) y, por otro, los promotores de los de segunda generación piden políticas firmes de incorporación de estos hasta 2030.

    [Autora: Felicia Sáez -Unidad de Biocarburantes- Dpto. de Energía- CIEMAT]

    Los movimientos actuales por parte de todos los sectores obedecen al interés por influir en las deliberaciones y posibles decisiones que tomarán los representantes de cada Estado miembro en los próximos consejos de ministros de Transportes, Telecomunicaciones, Energía y de Medio Ambiente que se llevarán a cabo en Bruselas. El último movimiento lo dieron los embajadores de los distintos países ante la UE, que acordaron el viernes subir hasta el 7% el porcentaje de uso de biocarburantes de cultivos en el transporte para 2020.

    El 7% acordado, que contó con la oposición de Holanda, Dinamarca, Bélgica y Luxemburgo aunque no bloquearon la decisión final, supera tanto la propuesta del 6% del PE, como la del 5% de la CE. En todos los casos se trata de limitar la cuota de biocarburantes de cultivos dentro del 10% de energías renovables en el transporte que tiene fijado la UE para 2020.

     Fuente: Boletín Energías Renovables

    Campaña “ACTÍVATE” de ANAE para el suministro eléctrico renovable

    Lun, 12/09/2013 - 09:08

    [Autora: Patricia Pizarro de Oro-URJC]

    La Asociación Nacional de Ahorro de Energía (ANAE) ha lanzado recientemente la campaña ACTÍVATE con el fin de concienciar e incentivar, a consumidores domésticos y pequeñas empresas, a optar por un modelo de suministro eléctrico 100 % renovable y más barato que el proporcionado actualmente por las grandes compañías eléctricas. ANAE respalda los beneficios de inscribirse a esta campaña mediante las siguientes premisas:

    • los españoles tenemos una potencia contratada sobredimensionada de modo que gastamos  4.000 millones de euros anuales en potencia que realmente no consumimos;
    •  la tarifa de gran parte de la población es tipo TUR o similar, con el mismo precio de la energía durante las 24 h del día. Sin embargo, una tarifa con discriminación horaria, donde la energía tiene dos precios en función de la franja horaria, permitiría una reducción de la factura eléctrica de hasta un 20 %, sin necesidad de cambiar los hábitos de consumo. Si, además, cambiamos ciertas costumbres, podemos incrementar este ahorro hasta un máximo de 40 %;
    • existe un gran desconocimiento sobre cuáles son nuestros hábitos de consumo eléctrico, qué equipos consumen más, cuál es el consumo de los equipos en stand-by, etc. Mediante sistemas de monitorización, podríamos hacer un seguimiento de cuáles son esos consumos, tanto a tiempo real como en el pasado y, con ello, adoptar medidas para optimizar el suministro que nos permitirían un ahorro adicional del 5-10 % en gasto de energía.

    Con todo ello, ANAE propone inscribirse a la campaña ACTÍVATE [1] en la que el consumidor cambiará su suministro eléctrico convencional por otro 100 % verde y dispondrá de un sistema de monitorización web de sus consumos energéticos, lo que le permitirá implementar las mediadas anteriores y alcanzar ahorros en la factura eléctrica de hasta 170 euros anuales.

     

    [1] Noticia publicada por Asociación Nacional de Ahorro de Energía el 17 noviembre de 2013 en http://www.asociacion-anae.org

    Foto: www.flickr.com

    Un material avanzado para los ánodos de las baterías de ión-litio

    Mar, 11/26/2013 - 05:02

    Autora: [Isabel Rucandio - CIEMAT]

     Un grupo de investigadores de Polonia y Estados Unidos [1] han sintetizado polvo nanocristalino de Li4Ti5O12 tipo espinela con un tamaño de cristal de unos pocos cientos de nanómetros, modificando posteriormente la superficie mediante deposición de nanopartículas de 2-10 nm de iones plata. Las prestaciones electroquímicas de este material parecen ser excelentes: su extremadamente buena capacidad de responder ante numerosos ciclos de carga y descarga y su alta capacidad eléctrica especialmente con velocidades de descarga altas.

    La síntesis de polvo nanocristalino de Li4Ti5O12 se realiza partiendo de carbonato de litio y óxido de titaniomediante un método de estado sólido modificado en tres etapas para obtener el producto con la mínima cantidad de impurezas. Después se mezcla con una disolución de nitrato de plata en etanol formando una suspensión que se homogeniza y se seca a 150ºC. Una vez pulverizado el producto resultante se mezcla con fluoruro de polivinilideno en N-metilpirrolidona y se caracteriza con técnicas como difracción de rayos X (XRD), microscopías electrónicas de barrido (SEM) y de transmisión (TEM), espectroscopía Fotoelectrónica de rayos X (XPS) y espectroscopía Raman (ver figura de la izquierda).

     

     Para formar el ánodo, el polvo nanocristalino de Li4Ti5O12 dopado con plata se deposita sobre una lámina de cobre y se seca a 50ºC. Entonces se corta, se prensa y se seca al vacío a 120ºC., consiguiendo los electrodos deseados. Estos se evalúan empleando velocidades de carga de 1C y de descarga variables y sometiéndolos a varios ciclos de carga/descarga, como se muestra en la figura de la derecha. El comportamiento de estos electrodos en presencia de un 4% de nanopartículas de Ag (n-Ag) muestra los resultados más prometedores consiguiendo capacidades altas incluso con velocidades de descarga altas. Con respecto a las pruebas de ciclabilidad, los autores describen que tras 50 ciclos y en presencia de n-Ag, la pérdida de capacidad es inferior a tan sólo el 4% con respecto a la segunda descarga.

    [1] M. Krajewski, M. Michalska, B. Hamankiewicz, D. Ziolkowska, K.P. Korona, J.B. Jasinki, M. Kaminska, L. Lipinska, A. Czerwinski, J. Power Sources, 245 (2014) 764.

    Celebradas con éxito las 4as Jornadas de Divulgación Tecnológica del Programa SOLGEMAC

    Vie, 11/15/2013 - 12:16

    El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) ha acogido el pasado Jueves 14 de Noviembre las 4as Jornadas Divulgativas del Programa SOLGEMAC. Las Jornadas, tituladas: “Aprovechando el Sol: el Disco-Stirling”, contaron con la participación de varios ponentes de gran relevancia en el sector de la Energía Solar de Concentración, y sirvieron como punto de encuentro para las empresas y organismos asistentes.

    [Autora: María del Pilar Orihuela Espina-INTA]

    El proyecto “SOLGEMAC: Aprovechamiento térmico de la energía Solar de manera Gestionable, Eficiente y Modular en sistemas de Alta Concentración” es un Programa de investigación desarrollado dentro de la convocatoria 2009 dela Comunidad de Madrid para ayudas a Programas de actividades de I+D entre grupos de investigación de la Comunidad de Madrid y que está cofinanciado con fondos del Fondo Social Europeo.

    Como parte de las Actividades de Difusión que estaban previstas dentro del Programa, se han celebrado el pasado jueves 14 de Noviembre las 4as y últimas Jornadas de Divulgación Tecnológica, dedicadas en esta ocasión a la tecnología de Disco-Stirling. El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial ha sido esta vez el lugar de acogida para la celebración del evento, siendo los miembros del Área de Energías Renovables los anfitriones y organizadores del mismo.

    Acto de celebración de las Jornadas de Divulgación Tecnológica del Programa SOLGEMAC en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial.

    Las Jornadas, tituladas: “Aprovechando el sol: el Disco-Stirling”, contaron con la participación de varios ponentes de gran relevancia en el sector de la Energía Solar de Concentración como D. Manuel Romero Álvarez, Director Adjunto de IMDEA Energía, D. José González Aguilar, co-director del Grupo de Procesos de Alta Temperatura de IMDEA Energía, o D. Jesús Fernández Reche, responsable del Grupo de Alta Concentración de la Plataforma Solar de Almería (CIEMAT). Participaron también algunas personalidades del ámbito empresarial como D. Gregorio Clavijo Lumbreras, Director de Operaciones del Grupo Clavijo, o D. Xavier Ruiz del Portal-Anso, Project Manager del Centro Stirling.

    Las charlas impartidas versaron sobre la tecnología de Disco-Stirling, un sistema de generación de potencia basado en la transformación de la radiación solar concentrada en electricidad a través de un motor térmico tipo Stirling. Este peculiar sistema de producción de potencia se caracteriza por proporcionar las mayores eficiencias de conversión de energía solar a eléctrica de todos los sistemas solares de concentración conocidos actualmente: del orden del 20-25 %.

    Al final, el evento concluyó con una interesante visita a las instalaciones del INTA, en la que pudo verse el módulo de Disco-Stirling que están diseñando y fabricando los investigadores del Área de Energías Renovables como parte del Programa SOLGEMAC.

    Algunos de los asistentes en la visita a las instalaciones del INTA, junto al módulo de Disco-Stirling que se está fabricando como parte del Programa SOLGEMAC

    A pesar de que la convocatoria no logró atraer el mismo nivel de asistencia que las Jornadas anteriores, el evento se desarrolló con éxito y sirvió de punto de encuentro para los investigadores y las empresas asistentes. Sus organizadores esperan que las relaciones establecidas puedan fraguar en futuras colaboraciones, y contribuyan a mejorar el panorama de la energía solar de concentración en España.

    ¿Se ha estancado la implementación del vehículo eléctrico de pila de combustible?

    Vie, 11/08/2013 - 04:00

    [Autor: José Antonio Villajos Collado. Departamento de Tecnología Química y Energética de la Universidad Rey Juan Carlos]

    En los últimos años, paralelamente a la desaceleración económica, parece haberse ralentizado el ímpetu de situar al hidrógeno en la carrera que le lleve a ser la energía del futuro en el sector de la automoción. Esto es en parte debido a que las expectativas iniciales fueron muy altas, tras las que se marcaron plazos muy ambiciosos y poco realistas, retrasados sin duda por la necesidad de obtener beneficios rápidos frente a la de invertir tan a largo plazo; de cualquier modo, lo cierto es que cada vez más frecuentes son las posturas en favor de la implementación del vehículo eléctrico basado en baterías recargables, así como el apoyo de petroleras (como Repsol con su programa “Inspire”), las cuales prefieren invertir los esfuerzos de investigación en el desarrollo de baterías antes que en el desarrollo de la tecnología del hidrógeno.

    Sin embargo, la situación actual de desarrollo del vehículo eléctrico basado en pila de combustible no es tan desalentadora como puede parecer. Simplemente, el estado de la tecnología aun no es lo suficientemente madura, y las necesidades actuales de movilidad, el precio de los carburantes, los niveles de polución en las ciudades y la creciente conciencia medioambiental que contempla el cambio climático como algo real, hacen que alternativas como los vehículos híbridos, de combustible alternativo (fundamentalmente GLP) y eléctricos enchufables, sin olvidar los avances en eficiencia energética en los tradicionales motores de combustión interna, hayan irrumpido con fuerza en el mercado para ofrecer diferentes soluciones a tales necesidades. A continuación se destacan algunos de los avances alcanzados relacionados con la irrupción del hidrógeno en la automoción y que acercan la aun lejana utopía del transporte limpio y sostenible.

    En añadido a la anteriormente anunciada fabricación en serie del Hyundai iX35 Fuel Cell, que incluso se muestra en la página web oficial de la marca entre la lista de modelos disponibles (pero no a la venta), se suma la propuesta de Toyota con la gama FCV-R, que será estrenada próximamente en el salón del automóvil de Tokio y que se montará sobre una modificación de la plataforma del Lexus HS 250h, con características similares a las de su predecesor coreano. Sin embargo, la principal novedad de la firma nipona es la rebaja del precio estimado a los aun prohibitivos 55.000 euros, que demuestran el efecto de las economías de escala en la producción de estos vehículos. Clara es también la intención por parte de General Motors de demostrar la fiabilidad de estos vehículos, tras recorrer 160.000 km con sus prototipos de hidrógeno ahorrando el equivalente a 16.000 $ de gasolina, recordando que actualmente es la empresa que más ha invertido en el desarrollo del vehículo eléctrico de pila de combustible, con un mínimo de 1.200 patentes relacionadas con la tecnología del hidrógeno. Además, el reciente pacto con Honda demuestra las intenciones de copar el futuro mercado de la automoción en América y en Asia. A esto habría que sumar las esperadas aportaciones de fabricantes europeos como Mercedes-Daimler o BMW quienes aun no han anunciado producción de vehículos en serie pero que han estado involucradas en algún momento del pasado en el desarrollo de estos modelos (sobre todo la marca de la insignia plateada).

    Sin embargo, para que el “coche de hidrógeno” llegue a las calles otros aspectos deben solucionarse. En lo concerniente a la producción del hidrógeno, a las vías de obtención limpia mediante electrólisis, hidrólisis térmica mediada por energía nuclear o concentradores solares, gasificación de biomasa o biocombustibles, etcétera, debe sumarse el recientemente importante avance en la ruta fotocatalítica a temperatura ambiente conseguido por investigadores del Instituto de Técnicas Energéticas de la UPC, en colaboración con la Universidad de Auckland y la de King Abdullah, que ha desarrollado catalizadores basados en cristales fotónicos de óxido de titanio TiO2 dopados con un 2 % de nanopartículas de oro de 2 nm, y cuya ventaja radica en el aprovechamiento de no sólo la radiación ultravioleta, sino también del espectro visible,  y que aumenta el rendimiento de obtención consiguiendo romper la barrera del 5 % de conversión de la energía solar en hidrógeno que delimita la rentabilidad de esta ruta de obtención en comparación con los actuales métodos.

     

    También se han hecho importantes avances en la conversión del hidrógeno, esto es, el desarrollo de las pilas de combustible, al sustituir los catalizadores de platino por disoluciones metálicas que reducen considerablemente el precio y aumentan la vida de las mismas; además de no menos importantes avances políticos como los acuerdos llegados en Gran Bretaña, Francia, Países Bajos, Dinamarca, Suecia y Japón, a los que recientemente se sumó Alemania con la plataforma H2 Mobility en la que participan empresas como Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell y Total, quienes acordaron la inversión de cerca de 350 millones de euros para incrementar el número de estaciones de suministro o “hidrogeneras” y que ampliarán el número de las 15 existentes en la actualidad a 400 para antes del año 2023, en un claro gesto de apoyo a la producción y la comercialización masiva de vehículos de hidrógeno que se estima podrían alcanzar la cifra de 500.000 unidades para finales de la próxima década.

     

    En resumen, la realidad no se encuentra en ninguno de los extremos sugeridos al principio: si bien es cierto que el uso del hidrógeno en la automoción no se encuentra a la vuelta de la esquina (ya que aún quedan barreras tecnológicas que superar), su utilización en el  futuro resulta inevitable si de verdad se quieren sustituir por completo los combustibles fósiles como fuente de energía por otras limpias y renovables, ya que la electricidad, en la magnitud en la que se produce y se utiliza, es difícilmente almacenable. Por otro lado, el carácter imprevisible o matinal de las energías renovables (salvo la hidráulica, que en última estancia depende de la hidrología) resulta incompatible con el  esquema actual de producción de energía basado en la demanda. El interés por el vehículo eléctrico basado en baterías recargables debe, por tanto, entenderse como una fase de adaptación ciudadana en el uso del coche eléctrico, aun a día de hoy destinado al tráfico urbano debido a sus elevados tiempos de recarga, pero sin olvidar que no soluciona el problema ni de contaminación ni de dependencia energética ya que la electricidad se sigue produciendo mayoritariamente mediante la quema de combustibles fósiles. El coche eléctrico tiene sus ventajas e inconvenientes respecto del vehículo de combustión y llevará tiempo sustituir las pretensiones del consumidor, así como cambiar la mentalidad de los conductores, pero los últimos movimientos anteriormente mencionados apuntan a que en un futuro relativamente cercano se podrá completar las ventajas de los modelos E-Cell con la versatilidad de una economía basada en el hidrógeno como vector energético.

    El proyecto SOLGEMAC propicia el intercambio de investigadores dentro del programa Horizon 2020

    Mar, 11/05/2013 - 04:00

    ‘La diversidad y amplitud del proyecto Solgemac, cuyo objetivo es la integración eficiente de tecnologías novedosas de producción y almacenamiento de energía, despierta el interés de investigadores europeos para continuar con el desarrollo de dichas tecnologías en otros países no tan familiarizados con el uso de energías renovables’

    [Autora: Laura Sanz Rubio-Unidad de Procesos Electroquímicos, Instituto IMDEA Energía]

    Dentro de las distintas líneas de investigación que conforman este ambicioso proyecto, una apuesta interesante es el desarrollo de baterías avanzadas para almacenamiento de energía a gran escala. Actualmente el hándicap de este tipo de sistemas radica en sus elevados costes de fabricación, debido principalmente a dos motivos; el primero es que sus componentes y materiales son, a día de hoy, demasiado caros y el segundo, pero no menos importante, se trata de tecnologías emergentes que todavía requieren grandes inversiones para su desarrollo y optimización.

    Sin embargo, los resultados obtenidos dentro del proyecto SOLGEMAC han captado la atención de investigadores de la Universidad de Aalto en Helsinki, Finlandia, y desde el pasado mes de septiembre se han producido intercambios de investigadores entre dicha Universidad y el Instituto IMDEA Energía para continuar con las investigaciones bajo la financiación del programa Horizon 2020 hasta el próximo mes de Febrero.

    El objetivo es profundizar en el estudio de baterías de flujo de nueva generación basadas en materiales de bajo coste y alta densidad de energía de manera que un día puedan ser procesos aplicables a escala industrial. La naturaleza intrínseca de las baterías de flujo permite una eficiencia en la transformación de energía en electricidad superior al de otras tecnologías de almacenamiento, mientras que presentan otras ventajas en cuanto a emplazamiento, capacidad y modularidad que permiten su acoplamiento a generadores renovables de casi cualquier tipo.

    En Finlandia sufren de una política energética ineficiente, sólo el 10% de la electricidad se obtiene de fuentes renovables y se ven obligados a importar grandes cantidades de combustibles fósiles para satisfacer la alta demanda energética del país (el 80% del consumo doméstico se usa para calefacción). Por no mencionar las emisiones de gases contaminantes. Es por tanto que este tipo de países comienza a interesarse por el desarrollo de las renovables y los sistemas de almacenamiento para mejorar su economía y su calidad de vida en general. Sin embargo no disponen de la experiencia ni las condiciones climatológicas oportunas para un rápido desarrollo de estas tecnologías y por ello buscan apoyo en países como España, donde la mitad de la generación diaria de electricidad proviene de fuentes renovables.

    El potencial de la energía renovable y su integración con sistemas de almacenamiento avanzados como las baterías de flujo tiene un potencial indudable para expertos en el sector de todo el mundo, que ponen sus ojos en nuestro país para el desarrollo de sus propias tecnologías y nuevas industrias dentro del problemático panorama energético actual.

    ¿Llega la economía del hidrógeno?

    Jue, 10/31/2013 - 05:51

    [Autor: Javier Dufour. URJC-Grupo de Ingeniería Química y Ambiental]

    La gente interesada en el mundo del hidrógeno sabe que éste ha experimentado numerosos vaivenes. Cuando Jeremy Rifkin lanzó el concepto de “economía del hidrógeno” en 2002, parecía que iba a ser la solución para cualquier problema mundial, no sólo iba a ayudar a acabar con el problema del calentamiento global, también iba a provocar un reordenamiento de la geopolítica mundial y un “boom” económico. Las expectativas eran casi infinitas, el hidrógeno “se puso de moda” y alcanzó hasta los foros políticos, protagonizando incluso algunos minutos de los debates presidenciales estadounidenses. Se invirtió un montón de dinero y esfuerzos en su investigación en la producción, el almacenamiento, el transporte y su uso final.

    Se hicieron grandes avances en la producción a partir de materias primas y energías renovables, así como en mejorar los procesos convencionales a partir de hidrocarburos gaseosos, líquidos o sólidos. Los costes de fabricación han ido disminuyendo continuamente e incluso alguno de los métodos “renovables” se encuentran cerca del precio de mercado como la gasificación de biomasa, aunque la electrolisis todavía debe reducir sus costes.

    En el transporte, se ha demostrado que el hidrógeno se puede inyectar hasta en una concentración del 15% en los gasoductos de gas natural que tiene una infraestructura bien desarrollada en Europa. Asimismo se han hecho grandes avances en el transporte por carretera, desarrollando estándares y normativa que también están sirviendo para vencer lentamente el recelo social en cuanto a la seguridad del hidrógeno por el conocido “efecto Hindenburg”.

    En lo referente al uso, las pilas de combustible son una realidad, hay equipos que ya podemos comprar para aplicaciones portátiles. La tecnología para su aplicación en automóviles (el famoso coche de hidrógeno) está disponible, un poco cara, pero disponible.

    Donde se encontró el “cuello de botella” fue en el almacenamiento. Es indudable que se han realizado grandes avances, aumentando la capacidad de almacenamiento (como en los hidruros metálicos), o desarrollando o aplicando nuevos materiales (como los MOFs, Metal-Organic Frameworks), pero todavía hay que solventar algunos problemas como costes, capacidad de liberación o condiciones de operación. Esto provocó que el hidrógeno se “desinflara”, teniendo en cuenta que además se empezó a apostar más fuerte por el coche eléctrico de batería. Disminuyó el número de grupos que investigaban según también decrecían los fondos dedicados para este tema. Todos los sucesos enumerados anteriormente han ocurrido en 10 años, es decir, con una velocidad notable.

    ¿Cuál es la realidad actual? ¿La economía del hidrógeno era un mero invento? Hay que decir que las expectativas eran demasiado altas, pocos científicos creíamos que el hidrógeno era la solución única al problema energético, sino que era un aporte más para el “mix” energético del futuro. Dicho esto, creo que el hidrógeno sí que es ya una realidad inminente, estamos a las puertas de una sociedad donde el hidrógeno va a jugar un papel importante. Veamos algunos datos, Japón ha planteado dos experiencias piloto importantes: la construcción de una planta de 90 MW de generación eléctrica, quemado hidrógeno, y, la segunda, la construcción de dos barcos para el transporte de hidrógeno (podríamos llamarlos buques hidrogeneros por comparación con los petroleros), lo que les va a permitir importarlo desde otros países. Esto es un cambio paradigma (o al menos de mentalidad). Siempre se había hablado de que la producción del hidrógeno debía ser cautiva (a gran escala o distribuida) y que el transporte no era una opción, debido a las pérdidas durante el mismo. Parece que Japón no piensa lo mismo.

    En Alemania se ha lanzado muy recientemente la iniciativa industrial “H2Mobility”, formada por Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell and Total y con una inversión cercana a los 350 M€. Uno de los objetivos es la construcción de hasta 400 estaciones de repostaje (¿hidrogeneras por comparación con las gasolineras?) en 2023, rompiendo la vieja cuestión del huevo o la gallina, ¿crear primero la necesidad o la infraestructura para satisfacerla? En este caso, se crea la infraestructura para facilitar el desarrollo del coche de hidrógeno (o como se prefiere llamarlo ahora, coche eléctrico de pila de combustible). De hecho en el nuevo Plan Nacional de Innovación para Hidrógeno y Pilas de Combustible, también en Alemania, se habla de tener 500.000 automóviles con esta tecnología circulando en 2025. En Japón, los números son aún más ambiciosos. En otros países europeos, con también importantes fabricantes automovilísticos, se habla de 2015 o 2016 como año de introducción en el mercado de los primeros modelos propulsados por pila de combustible.

    Bien, con todos los datos anteriores, no sé si la “economía del hidrógeno”, con los matices anteriormente comentados,  nos ayudará a solventar todos nuestros problemas, incluso el de la crisis económica, lo que sí parece claro es que se está acercando a pasos agigantados.

     

    La planta de biocombustibles celulósicos más grande del mundo

    Lun, 10/28/2013 - 11:39

    El pasado mes de Octubre se inauguró oficialmente en Italia la planta más grande del mundo de producción de etanol a partir de materiales lignocelulósicos con una capacidad de 75 milllones de litros  de etanol  al año.

     Autora: [María José Negro-CIEMAT]

    Situada en el norte de Italia (Crescentino), es la primera planta del mundo construida para producir etanol a partir de residuos agrícolas y cultivos energéticos a gran escala mediante conversión enzimática. La planta es propiedad de Beta Renewables, un consorcio de empresas entre Biochemtex, una empresa de ingeniería grupo Ghisolfi Mossi, el fondo estadounidense TPG (Texas Pacific Group),y la empresa danesa Novozymes, líder mundial en bio-innovación.

    La instalación utilizará la biomasa disponible dentro de un radio de 70 km de la planta: principalmente arroz paja y paja de trigo. La compañía también está desarrollando una cadena de suministro de Arundo donax, que puede cultivarse en tierras marginales, sin restar espacio a la producción de alimentos agrícolas.

    La planta utiliza la tecnología PROESA,  que pertenece a las llamadas tecnologías de “segunda generación”, que permiten el uso de los azúcares presentes en biomasa lignocelulósica para obtener combustible y otros productos químicos con menores emisiones de gases de efecto invernadero y a costos competitivos en comparación con los combustibles fósiles como el petróleo y el gas natural. Además, la lignina, un polímero extraído a partir de biomasa durante el proceso de producción de etanol, se utiliza en una planta de energía adjunta, que genera suficiente energía para satisfacer las necesidades energéticas de la instalación,  e incluso exportar electricidad a la red local.

    Los últimos avances tecnológicos en la obtención de bioetanol a partir de materiales lignocelulósicos comenzaron a incrementarse en los últimos 10 años  de la investigación y desarrollo en esta área. Hoy podemos ver como ya varias compañías disponen de la tecnología necesaria para demostrar la viabilidad comercial del proceso de conversión de biomasa en etanol.

     Fuente:

    http://www.betarenewables.com/news-detail/6/the-worlds-first-plant-for-the-production-of-second-generation-biofuels-has-been-opened-in-northern-italy.

    http://www.biofuelsdigest.com/bdigest/2013/10/10/worlds-largest-cellulosic-biofuels-plant-opens-beta-renewables-in-pictures

     

    Solana, la primera planta de Abengoa en EEUU, entra en operación comercial

    Vie, 10/18/2013 - 04:00

    La planta termosolar cilindro parabólica más grande del mundo con una capacidad instalada de 280 MW y la primera en Estados Unidos con almacenamiento de energía térmica, capaz de generar electricidad durante seis horas al margen del campo solar, ha entrado en operación comercial.

    Autor: [Miguel Sánchez-CIEMAT]

    Se trata, según la multinacional, de uno de los mayores hitos para Abengoa y para la industria termosolar. Supone un importante avance para el sector ya que evidencia la capacidad de almacenar la energía solar así como su posterior distribución adaptándose a la demanda.

    Solana, situada cerca de Gila Bend, a unos 112 kilómetros al suroeste de Phoenix (Arizona), comenzó a construirse en 2010, y el pasado lunes día 7 de Octubre superó con éxito las pruebas finales de producción. Estos ensayos han incluido la operación de la turbina a máxima potencia mientras se cargaba el sistema de almacenamiento térmico y posteriormente, y tras la puesta de sol, se ha recurrido a este sistema de almacenamiento para generar la energía necesaria para activar la planta y producir seis horas de electricidad.

    Solana es la primera planta de Abengoa que utiliza tecnología cilindroparabólica para suministrar energía a la red eléctrica en Estados Unidos. Esta tecnología cuenta con un conjunto de espejos cilindroparabólicos colocados sobre una estructura que sigue el movimiento del sol y concentra la radiación solar, en unos tubos que recorren el foco de esos espejos, llenos de un líquido caloportador. Este líquido es el empleado después en transformar el agua en unos depósitos en vapor, que pasa a una turbina y genera energía eléctrica. La tecnología cilindroparabólica es una tecnología madura, con un importante valor añadido, ya que permite también almacenar el calor y usarlo posteriormente para producir electricidad limpia tras la puesta del sol o en períodos transitorios de nubes y claros. Gracias a estas horas de almacenamiento se podrá satisfacer los picos de demanda de electricidad que existen en Arizona por la tarde y al anochecer durante los meses de verano. La gestionabilidad también soluciona los problemas de intermitencia propios de otras energías renovables, como es el caso de la eólica o la fotovoltaica, pues permite mantener estabilidad en el suministro, incrementando el valor de la energía termosolar.

     Arizona Public Service (APS), la mayor empresa eléctrica de Arizona, comprará toda la electricidad producida en la planta solar en los próximos 30 años, en base al acuerdo de compraventa alcanzado con Abengoa. Solana generará energía limpia para satisfacer la demanda de electricidad de aproximadamente 70.000 hogares y evitará la emisión a la atmósfera de medio millón de toneladas de CO2 al año.

    La construcción de Solana, con una inversión aproximada de 2.000 millones de dólares, ha generado en este tiempo la creación de más de 2.000 puestos de trabajo, así como una red de suministro a nivel nacional integrada por 165 compañías de 29 estados.

    Abengoa, Agencia EFE Sevilla, Energías Renovables, REVE (Revista Eólica y del Vehículo Eléctrico)

    Energía para un planeta habitable

    Lun, 10/14/2013 - 04:00

    El sector de la energía es responsable de la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero que produce el ser humano. El incremento del uso de tecnologías energéticas bajas en carbono es ineludible.

    Autora:[Carmen García Gonzalo-INTA]

    El sector de la energía es responsable de la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero que produce el ser humano.

    Estos llamados gases de efecto invernadero (GEI), atrapan el calor en la atmósfera. Así, cuando la radiación solar llega a la superficie dela Tierra, una parte es absorbida y otra reflejada, pasando de nuevo por la atmósfera y saliendo al espacio. Los GEI, permiten que esta radiación entre a la atmósfera pero ya no dejan que salga, provocando una retención de la energía que hace que la temperatura media de la superficie terrestre aumente.

    Efecto invernadero.

    Fuente: Centro Internacional parala Investigacióndel Fenómeno del Niño (CIIFEN)

    Los principales gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera terrestre  son, el dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4), y F-gases (gases fluorados).

    Una visualización resumida que clarifica la participación a nivel mundial de las diferentes fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero (CO2 e), por sector y tipo de gas (datos de 2010), se muestra en el siguiente diagrama.

    Fuente: JRC/PBL (2012) (Emission Database for Global Atmospheric Research)

    Centrándonos en el sector energía, cabe mencionar quela Agencia Internacionaldela Energía(IEA), en su último informe presentado el pasado mes de abril señala que “el impulso para limpiar el sistema de energía en el mundo se ha estancado”, que “el promedio de energía generada hoy en día es tan sucio como lo era hace veinte años” y alerta sobre la imposibilidad de combatir el cambio climático en el escenario actual. También pone de manifiesto el estancamiento de las Energías Renovables, solicitando el apoyo de los gobiernos para incrementar el uso de tecnologías energéticas con bajas emisiones de carbono.

    En el citado informe se afirma que las inversiones en carbón, petróleo y gas han vuelto sin embargo a crecer sustancialmente en los últimos años, con el beneplácito de los mercados financieros y de los gobiernos que han relegado la acción contra el cambio climático al último lugar en la lista de prioridades.

    Otro nuevo informe científico del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas, que se acaba de presentar en Estocolmo, también pone de manifiesto que la probabilidad de que el cambio climático sea fundamentalmente un problema de origen humano al 95%, con respecto al estudio anterior de 2007 que establecía una probabilidad del 90%. Además, los científicos dela ONUpredicen un aumento de olas de calor, sequías, inundaciones e incrementos del nivel del mar si no se toman medidas eficaces para reducir las emisiones de los gases contaminantes que provocan el efecto invernadero.

    Se necesita un cambio de modelo energético, una mayor y urgente expansión del sector de las tecnologías energéticas bajas en emisiones de carbono para evitar un calentamiento catastrófico del planeta. Debemos acelerar el giro de las energías fósiles a las energías más limpias. La habitabilidad futura del planeta lo exige.

    Referencias:

    The Emissions Gap Report 2012. Publicado por United Nations Environment Programme (UNEP), November 2012

    The Medium Term Renewable Energy Market Report 2013 (IEA). www.iea.org

     

    La Ciencia al alcance de todos: Noche de los Investigadores 2013

    Jue, 10/10/2013 - 04:00

    La Noche de los Investigadores es un evento de divulgación científica, promovido por la Comisión Europea, que de forma anual se realiza con el objetivo de acercar la ciencia y promover la investigación como carrera profesional. El Instituto IMDEA Energía participó este año con una serie de talleres interactivos y una nueva propuesta, “Tu primer documental científico en 8 minutos”, un concurso de cortometrajes científicos realizado por jóvenes estudiantes para dar a conocer el campo de las energías renovables.

    Autora: [Laura Collado – Instituto IMDEA Energía]

    El pasado 27 de septiembre se celebró la Noche de los Investigadores, un evento de divulgación científica que de forma anual reúne a investigadores y público en general con el objetivo de acercar la ciencia a los ciudadanos a través de talleres, experimentos prácticos y visitas guiadas a los laboratorios de investigación.

    La Noche de los Investigadores es un proyecto europeo enmarcado dentro del Programa PEOPLE del 7º Programa Marco, que cada año se celebra de forma simultánea en más de 300 ciudades el cuarto viernes del mes de septiembre.

     El Instituto IMDEA Energía también ha participado en esta iniciativa con actividades enfocadas a acercar al público el campo de las energías renovables. Diseñados principalmente para los más pequeños, se realizaron un total de seis talleres interactivos de 15 minutos de duración cada uno,  centrados en experimentos de química y óptica así como títeres, juegos y concursos para tratar de aprender ciencia de una forma participativa y entretenida.

    Este año además dentro de las actividades del programa “Ciencia y ¡acción!” de IMDEA Energía se proyectó una serie de documentales realizados por jóvenes universitarios de la Comunidad de Madrid en colaboración con los científicos del Instituto. Esta idea surgió con el objetivo de dar a conocer el trabajo de investigación a los estudiantes, en este caso en las líneas de trabajo de IMDEA Energía. De esta manera se planteó un concurso de cortometrajes, “Tu primer documental científico en 8 minutos”, en el que se dio la oportunidad a los estudiantes de entrar en los laboratorios, entrevistar a los científicos y ver el trabajo del día a día. A partir de ahí, se plasmó de forma sencilla y amena en qué consiste el trabajo de investigador y se explicaron los diferentes campos de investigación sobre energías renovables en los que se está trabajando, como energía solar, biocombustibles, redes eléctricas inteligentes, eficiencia energética, almacenamiento de energía y valorización del CO2.

    La producción de paneles solares acelera a pesar de la crisis

    Lun, 10/07/2013 - 06:59

    La producción mundial de paneles solares ha aumentado un 10% en 2012 respecto a 2011 a pesar de la bajada del 9% en las inversiones en energía solar según el informe anual del estado de la energía solar publicado por el centro común de investigación (JCR) de la comisión europea. Europa mantiene el liderazgo mundial en términos de capacidad instalada representando un 51.7% del total de 30 GW instalados en el mundo en el año 2012.

    Autor: [R. M. Navarro-  Grupo de Energía y Química Sostenibles- Instituto de Catálisis y Petroleoquímica]

    El aprovechamiento de la energía solar mediante sistemas fotovoltaicos jugará un papel esencial en la transición hacia sistemas energéticos sostenibles y con menores emisiones de CO2.  Este potencial ha hecho que el sector de la producción de paneles solares sea uno de los de mayor crecimiento en los últimos años con el objetivo de conseguir módulos solares de mayor eficacia a menor coste. En este escenario, la capacidad de producción de paneles solares ha crecido enormemente en los últimos años, pasado de la capacidad de producción de 46 MW establecida en1990 a los 38.5 GW de capacidad de producción lograda en 2012 (Figura 1).

     

    Figura 1. Producción mundial de paneles fotovoltaicos en el período 2005-2012

    De acuerdo a los estudios estadísticos, la capacidad fotovoltaica instalada en el mundo en el año 2012 fue de 100 GW, estando la unión europea en primera posición con más de 69 MW instalados (Figura 2). Dentro de la unión europea, Alemania ocupa el primer lugar con 7.6 GW instalados en el año 2012 (Figura 3). En el caso de España, sigue siendo el tercer país de Europa en cuanto a potencia instalada con un total de 4.2 GW. La mayor parte de esta capacidad fue instalada en 2008 cuando el país se convirtió en el principal mercado de Europa con la instalación de 2.7 GW. Los cambios en la regulación fotovoltaica del año 2010 con reducciones a las tarifas de inyección en red de la electricidad generada por fotovoltaica ha resultado en una brusca caída en la capacidad instalada en 2012 que fue de solo 194 MW lo que hizo alcanzar una capacidad total instalada de 4.5 GW. La energía generada con los sistemas fotovoltaicos en España contribuyeron con 73.8 TW lo que supuso el 2.9% de la demanda de electricidad en España en el año 2012.

    Figura 2. Instalación acumulada de paneles fotovoltaicos en el periodo 2000-2012

    Figura 3. Instalación anual de paneles fotovoltaicos en el período 2005-2012

    La fuerte disminución en los precios de los módulos solares, que han bajado un 80% entre 2008 y 2012, desencadenado por una sobrecapacidad de producción, a causa de los graves problemas financieros de los fabricantes, ha tenido salida por la consolidación y fuerte crecimiento del mercado fotovoltaico en Asia/Oceanía: un 60% de crecimiento en 2012 y una previsión de crecimiento del 100% en 2013. Los incrementos en las inversiones en los mercados de Asia y Oceanía han hecho que la industria fotovoltaica haya trasladado su producción desde Europa y Japón hacia estos lugares. China se ha convertido en el mayor productor de placas fotovoltaicas seguida por Taiwan (China y Taiwan acaparan en la actualidad el 70% de la producción mundial),  Alemania y Japón. A pesar del difícil contexto económico actual, el número de nuevos mercados de energía fotovoltaica esta en auge, lo que, asociado al aumento de los precios de la energía y la urgencia en tomar medidas para luchar contra el cambio climático mantendrá la demanda de sistemas de energía solar fotovoltaica elevados.

     Mas información: PV Satus Report 2012. http://iet.jrc.ec.europa.eu/remea/pv-status-report-2013

    Reducción de contaminación mediante combustibles emulsionados

    Sáb, 10/05/2013 - 03:00

    La combustión del combustible diesel usualmente es incompleta provocando no sólo emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de carbono (CO2), sino también de monóxido de carbono (CO) y materia particulada, lo que conlleva serios problemas medioambientales. Asimismo, en el interior del motor o cámara de combustión se generan depósitos de hollín que provocan un aumento en el consumo de combustible y reduce la eficiencia en la transferencia de calor debido a una mayor resistencia térmica. Ante esta situación, la tecnología de combustible emulsionado se presenta como una alternativa para mejorar la eficiencia y, por tanto, el impacto ambiental de los combustibles diesel.

    [Autora: Patricia Pizarro de Oro – Universidad Rey Juan Carlos – Instituto IMDEA Energía]

    La tecnología de combustible emulsionado consiste en crear una emulsión altamente estable de un combustible con porcentajes variables de agua (Figura 1) [1]. Para mantener estable dicha emulsión, se añaden agentes activos de superficie o “surfactantes” que recubren las gotas de agua dispersas de forma microscópica durante toda la fase continua (combustible) e impiden su unión y coalescencia. Dependiendo de su posterior aplicación, la composición de estas mezclas puede oscilar entre 6 % y 16 % por volumen de agua, menos de 2% de aditivos y el resto el diesel.

     

     Figura 1. Imagen del diesel emulsionado en agua. Nótese su llamativo color blanco originado por el efecto de dispersión de luz del agua (tomado de referencia  [1]).

    Cuando un diesel convencional se introduce en un motor, caldera u horno, se atomiza en forma de gotas con un tamaño de20 a100 micrones. Las gotas de combustible líquido de mayor tamaño no se queman completamente, generando un residuo carbonoso (hollín) que se acumula en las superficies de la cámara de combustión o se escapa como partículas a través de los gases de escape. El principio de funcionamiento de la tecnología del diesel emulsionado se basa en provocar una segunda atomización, adicional a la que experimenta el combustible convencional, en el interior del motor, horno o caldera. De este modo, cuando las gotas micrométricas del diesel emulsionado son sometidas a las altas temperaturas y presiones del interior de la cámara de combustión, se produce la violenta evaporación del agua contenida. Esta transformación de agua en vapor escinde el combustible que lo rodea en gotas mucho más pequeñas que ofrecen un área superficial mucho mayor, lo que mejora de manera significativa la eficiencia de la combustión. Asimismo, la generación de dicho vapor de agua reduce las máximas temperaturas alcanzadas en la combustión, lo que resulta en la menor formación de emisiones NOx.

    Entre los beneficios que se atribuye al uso de combustibles emulsionados en motores diesel destacan los siguientes:

    • Eficiencia Mejorada. Mediante pruebas se ha      demostrado que la eficiencia del motor diesel puede incrementarse hasta un      10%.
    • Beneficios ambientales. Dependiendo del tipo de      motor y su estado, las emisiones de contaminantes pueden reducirse de      forma significativa, especialmente en el caso de los NOx, (hasta un 30 %      menos), CO (hasta un 60 % menos), de partículas (hasta un 60 % menos) y      humos (hasta un 80 % menos).
    • Impide la acumulación de carbón en el interior      del motor, reduciendo su desgaste.

     

    La tecnología de combustible emulsionado no sólo es aplicable al diesel sino también a otros combustibles líquidos, como naftas, fuel oil pesado y biodiesel. Un aspecto adicional a destacar es que los motores, calderas u hornos no precisan de ser modificados para operar con estos combustibles.

    A pesar de los grandes beneficios ambientales y económicos que, a priori, proporcionaría el uso de combustibles emulsionados, actualmente su comercialización y uso está muy poco extendido en Europa (tan sólo Italia y Francia se muestran favorables), en parte debido a la falta de estándares y a la poca aceptación por parte de los fabricantes de motores [2]. 

    Referencias

    [1] Página web de Alternative Petroleum Technologies. http://www.altpetrol.com/

    [2] Alex Spataru. Emulsified Fuels in Western Europe. An Overview. ARB/CEC Alternative Fuel Symposium.

    El barco solar más grande del mundo acaba en París su segunda misión

    Jue, 10/03/2013 - 04:00

    El Planetsolar, la embarcación solar más grande del mundo, amarró el pasado 11 de septiembre a la orilla del Sena como colofón de su segunda misión, en la que recorrió las aguas del Atlántico para estudiar parámetros clave de la regulación del clima.

    Autor: [Rocío Fernández Saavedra - CIEMAT]

     

    El PlanetSolar fue desarrollado en 2010 por un equipo internacional de ingenieros, físicos y constructores navales de la empresa Sun Power Corporation. Esta embarcación de 31 metros de largo por 15 de ancho, obtiene la energía para navegar de unas 38.000 placas solares instaladas en la cubierta y que ocupan una superficie de 500 metros cuadrados, conectadas a baterías que pesan 13 toneladas, casi un cuarto del peso total de la embarcación, que asciende a 60 toneladas. La empresa alemana GAIA ha desarrollado las baterías de la nave, que pueden acumular hasta 1,3 megavatios de energía bajo cubierta, lo que permite al barco navegar en la oscuridad o en medio de una tormenta. Dotada de dos hélices de carbono el doble de grandes de lo normal para una nave de su tamaño y que harán también la función de timón, la embarcación es propulsada por cuatro motores eléctricos con una potencia de 176 kilovatios, aunque con un consumo ideal de sólo 20 kilovatios por hora.

    En su primera misión llevada a cabo en 2012, el Planetsolar se convirtió en el primer catamarán alimentado solo por energía solar capaz de dar la vuelta al mundo, tras recorrer 40.000 kilómetros en 140 días. Durante dicha travesía realizó 52 escalas en ciudades de hasta 28 países, con una finalidad de concienciación social acerca de la importancia del medio ambiente, según sus promotores. El capitán del barco, Gérard d’Aboville, se dijo “entusiasmado” por haber hecho estas expediciones, pues, según explicó, la navegación es diferente dado que “no solo se tiene que tener en cuenta el mar, las corrientes o las olas, hace falta tener en cuenta también el sol”, lo cual calificó de “verdadero ejercicio de gestión de la energía”.

    El Planetsolar comenzó su segunda misión en junio pasado y durante la misma ha recorrido más de 8.000 kilómetros con el objetivo de efectuar un estudio científico. Al no tener la nave ningún tipo de emisión contaminante la hace óptima para las mediciones de “aerosoles atmosféricos y fitoplancton”, según ha señalado el director de la expedición científica, Marin Beniston, que subrayó que el barco “es la demostración de que se pueden hacer muchas cosas evitando los combustibles fósiles”. En esta segunda misión bautizada “Planetsolar aguas profundas” ha visitado 12 ciudades, como Las Palmas de Gran Canaria, Nueva York o Londres, tras lo que ha recalado en París, donde se llevará a cabo una semana de actividades para el público a la orilla del Sena. Después se trasladará a Lorient, en la Bretaña francesa.

    La propietaria de la nave, Cordula Stroeher, ha bromeado diciendo que hace cuatro años escucharon hablar de “esa idea loca” que se hizo realidad y ha demostrado las posibilidades de la energía solar con “un éxito que abre las puerta a proyectos futuros”.

    Fuente: http://sociedad.elpais.com/

     

    Las decisiones del Parlamento Europeo sobre biocarburantes no contentan a ninguno de los actores implicados (industria, agricultores y ecologistas).

    Lun, 09/30/2013 - 04:00

    El pasado 11 de septiembre el Parlamento Europeo (PE) aprobó limitar al 6% los biocarburantes convencionales para 2020 y no introducir el efecto del cambio indirecto del uso de la tierra (CIUT) hasta ese mismo año.

    Autor: [José Miguel Oliva - Unidad de Biocarburantes - Dpto. de Energía - CIEMAT]

    Tres principales decisiones fueron las aprobadas en el PE: en 2020 los biocarburantes procedentes de cultivos solo podrán contar un 6% en el objetivo del 10% de renovables en el transporte; a partir de ese mismo año se tendrán en cuenta las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) derivadas del CIUT provocado por esos cultivo; y establecer un 2,5% de participación en el 10% de biocarburantes de segunda generación, procedentes principalmente de residuos vegetales y algas. Todo, a falta de que lo refrende el Consejo de Europa, y si no lo hace, el texto volverá a la Eurocámara.

    La Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA) lamenta las limitaciones a los biocarburantes convencionales impuestas por el PE y denuncia trato discriminatorio al imponerles reducciones de emisiones que no se exigen a la industria petrolífera. Así, Oscar Garcia presidente de APPA Biocarburantes, considera las dos primeras propuestas “injustificables, ya que, como han puesto de manifiesto en los últimos meses múltiples estudios, los modelos desarrollados para calcular el CIUT carecen de la certidumbre científica suficiente para adoptar medidas regulatorias de este calibre”. En APPA Biocarburantes consideran positiva la propuesta de establecer objetivos obligatorios (0,5 en 2016 y 2,5 en 2020) para los biocarburantes más avanzados en términos ambientales, pero califican de “injustificable que entre las materias primas utilizables se hayan excluido los aceites de cocina usados y las grasas animales”.

    Pekka Pesonen, secretario general de Copa-Cogeca (aglutina a las organizaciones profesionales y cooperativas agrarias europeas), calificó de “inaceptable” que la UE dé marcha atrás en su objetivo del 10%, acordado en 2006, porque desde entonces “los agricultores y la industria han invertido enormes cantidades de dinero en el sector”. En declaraciones recogidas por Europa Press, Pesonen añade que “se trata de una decisión que pone en riesgo el futuro de la industria de biocarburantes en la UE e ignora la realidad de su producción”.

    Por diferentes motivos, tampoco ha sentado nada bien la decisión del PE en las filas ecologistas. Para Liliane Spendeler, directora de Amigos de la Tierra, “los límites para los agrocombustibles han sido insuficientes; desafortunadamente, si los ministros de los países europeos no empujan para rebajarlo, su consumo en Europa continuará incrementándose y seguirá ocasionando subidas en el precio de los alimentos, deforestación y provocando el cambio climático”. Desde Ecologistas en Acción ven positivo que los eurodiputados votaran para limitar los carburantes fabricados a partir de alimentos y también que se incluya en este límite los que se producen con cultivos energéticos (árboles de rápido crecimiento, jatrofa…). Pero añaden que “resulta negativo que el Parlamento haya establecido un límite del 6% del total de biocombustibles, por encima de la cuota del 5% propuesta por la Comisión Europea”.

    Desde Ecologistas en Acción también se valoran los porcentajes de incorporación de los biocarburantes avanzados: 0,5% en 2016 y 2,5% en 2020. “Las medidas –aseguran– vienen desprovistas de la aprobación de unos criterios de sostenibilidad sólidos, como la consideración de la jerarquía en el uso de los residuos adoptada por la UE, y que prioriza la reducción, reutilización o reciclaje de residuos antes de su valorización energética”.

    Fuentes:

    http://www.energias-renovables.com/.

    http://www.appa.es/

     

    Desarrollan un motor híbrido que emite la mitad de dióxido de carbono

    Mar, 09/24/2013 - 03:40

    Investigadores del ETH Zúrich (Swiss Federal Institute of Technology) han estudiado el potencial de combinar un motor eléctrico con un motor de combustión interna dual diésel-gas natural. En el trabajo publicado en la revista Energies se indica que utilizando este motor las emisiones de dióxido de carbono se pueden reducir a 43 g/Km, valor muy inferior a la media de los vehículos actuales que está en torno a 132 g/Km.

    Los motores diésel-gas natural existen ya en la actualidad y se están haciendo populares en algunas partes del mundo como Norte América, Australia, América Latina, India, Pakistán, China y otros países de Asia. Tienden a usarse en vehículos grandes como autobuses y camiones de basura pero también tienen aplicaciones en vehículos diésel comerciales de menor tamaño. En este tipo de motores tienen el potencial de alcanzar eficiencias similares a las de los motores diésel pero sin la necesidad de un tratamiento posterior para reducir los óxidos de nitrógeno. En el motor dual en lugar de una bujía de encendido estándar para motores a gas natural, el motor se enciende con una pequeña cantidad de diésel que se inyecta directamente en el cilindro.

    En este trabajo los autores intentan alcanzar las menores emisiones de CO2 posibles combinando tres factores. En primer lugar, el uso de gas natural como combustible reduce un 20-25 % las emisiones específicas de dióxido de carbono debido a que el metano posee una mayor relación H/C que el diésel. En segundo lugar, La utilización del motor dual asegura una alta eficiencia de combustión. Finalmente, utilizan una hibridación eléctrica en paralelo con una relación de hibridación elevada.

    Para la realización de las medidas se utilizó un motor Volkswagen TDI 2.0-475 NE de 4 cilindros con un volumen de desplazamiento de 2 L. El motor está basado en un motor diésel convencional equipado con un sistema de inyección, un turbocompresor con turbina de geometría variable y un sistema de recirculación a alta presión de los gases de escape. Para controlar la inyección de encendido y asegurar una operación estable incorporaron un sensor de presión en los cilindros que permite adaptar la cantidad y tiempo de inyección del diésel.

    Los resultados de estas investigaciones mostraron que las emisiones de óxido de nitrógeno estaban por debajo de 75 ppm para todas las condiciones de operación ensayadas. El motor dual alcanzaba una eficiencia elevada del 39, 5 % y una alta proporción de gas de hasta el 98 %, lo que producía una reducción del CO2 de hasta el 22 %, comparándolo con el emitido por un motor diésel convencional. Los experimentos realizados para un vehículo híbrido eléctrico con el motor dual mostraron unos niveles de CO2 emitidos muy bajos., entre 43,0 g/Km y 77,7 g/Km. Las bajas emisiones son debidas a la alta eficiencia del motor y a la relación de gas energética que está ente el 89,6 y el 94,1 %. El motor diésel-gas natural puede ser utilizado en un vehículo no híbrido pero la hibridación proporciona una reducción drástica de las emisiones de CO2.

    Los investigadores están convencidos de que el motor dual diésel-gas natural podría ser producido en serie en unos 5 años. Los costes adicionales de este motor comparados con los de un motor diésel convencional son moderados debido a que sólo son necesarias pequeñas modificaciones. Además, el motor puede operar como uno 100 % diésel debido a que los componentes permanecen invariables, lo que permite utilizarlo en regiones en las que la infraestructura para el repostaje de gas natural estén limitadas.

    Referencias:

    • ETH Zürich. “Super efficient combustion engine emits half the carbon dioxide.” ScienceDaily, 12 Sep. 2013. Web. 23 Sep. 2013.
    • Tobias Ott, Christopher Onder, Lino Guzzella. Hybrid-Electric Vehicle with Natural Gas-Diesel Engine. Energies, 2013; 6 (7): 3571 DOI: 10.3390/en6073571

     

    Almacenamiento térmico en centrales solares de concentración utilizando materiales low-cost basados en residuos industriales reciclados: reduciendo el coste del kWh de una forma sostenible

    Vie, 09/06/2013 - 03:00

    Tanto los slags férricos como el Cofalit® constituyen dos alternativas muy prometedoras dentro del almacenamiento térmico sensible, debido principalmente a su bajo precio, permitiendo reducir el coste del kWh producido en las centrales termosolares, y a la posibilidad de valorizar residuos industriales con gran impacto ambiental o tóxicos para el ser humano.

    Autor: [Alfonso J. Carrillo del Teso – Instituto IMDEA Energía]

    Con la iniciativa SunShot1, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) pretende que la electricidad generada mediante energía solar llegue a ser económicamente competitiva con otras formas de generación eléctrica al final de esta década.

    Para ello, desde su anuncio en 2011, ha financiado más de 150 proyectos de investigación en cuatro áreas: fotovoltaica, solar de concentración, análisis de sistemas y costes e integración de sistemas; con el propósito de que el coste del kWh generado mediante energía solar, sin la ayuda de ningún tipo de subvención, sea de 0,06 $ en el año 2020.

    Para la consecución de este ambicioso objetivo, en lo que respecta a energía solar de concentración, se están realizando actividades de investigación en los cuatro componentes principales de las plantas termosolares: colectores, receptores, bloque de potencia y almacenamiento térmico. Este último componente se presenta como uno de los mayores atractivos de la energía solar de concentración con respecto a las otras tecnologías renovables, ya que gracias al almacenamiento térmico se podrían solventar los problemas de intermitencia inherentes al recurso solar. Los objetivos marcados en esta área son los siguientes:

    • Mejora de la transferencia de calor y del medio de almacenamiento térmico
    • Coste de almacenamiento térmico < 15 $/kWht
    • Eficiencia exergética >95 %
    • Degradación del material por la corrosión < 15 µm/ año

    Para lograr estos objetivos los esfuerzos en I+D se centrarán principalmente en el desarrollo de fluidos de transferencia de calor que sean estables a alta temperatura y en el desarrollo de nuevos sistemas y materiales para el almacenamiento de energía que cumplan con los objetivos técnicos y económicos fijados por el DOE.

    Dentro de esta última área de investigación se están logrando importantes avances en los tres tipos de almacenamiento térmico existentes: sensible, latente y termoquímico. A pesar de ello, hasta la fecha sólo se ha implementado comercialmente el almacenamiento de calor sensible utilizando sales fundidas en la planta Gemasolar2. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes que presentan estas sales es su inestabilidad a altas temperaturas.

    Una de las alternativas más atractivas que posibilita el almacenamiento térmico sensible a altas temperaturas consiste en el uso de materiales provenientes de residuos industriales reciclados debido al bajo coste que estos presentan. Este es el caso de los materiales cerámicos producidos a partir de las escorias férricas (slags), un residuo proveniente de la industria metalúrgica3. Los slags son la fracción no metálica del hierro fundido que, debido a su menor densidad, se forman de manera natural en la superficie de la masa fundida dentro del horno. Una vez enfriado, se obtiene un material cerámico principalmente constituido por óxidos de calcio, silicio, hierro y aluminio. Estos materiales cerámicos, de bajo precio (3,95 $/ton) y gran abundancia dentro del mercado estadounidense, fueron propuestos por Calvet et al3. para el almacenamiento térmico de energía. Para demostrar su viabilidad realizaron un estudio de sus propiedades físicas en el rango de temperaturas utilizado en las centrales solares de concentración. El resultado de este estudio demostró que este material reciclado es termoquímicamente estable hasta temperaturas de 1100 ºC, presenta un coste bastante bajo por unidad de energía térmica almacenada (0,21 $/kWht) y una capacidad calorífica por unidad de volumen igual a 63 kWh/m3 Por tanto, cumple con creces los objetivos fijados por el DOE para el almacenamiento térmico de energía.

    Otro material propuesto para el almacenamiento térmico, proveniente del reciclado de residuos de alta toxicidad para el ser humano, es el Cofalit®4 (ver imagen). Este material se obtiene al realizar un tratamiento de vitrificación a residuos con contenido de amianto. El proceso de vitrificación, que se realiza mediante la tecnología de arco de plasma5,permite la completa fusión de las fibras de amianto al calentarlas a temperaturas cercanas a los 1500 ºC, destruyendo de esta forma todas las fibras tóxicas contenidas en el residuo.

    El Cofalit® es un alumino-silicato de calcio, hierro y magnesio con diferentes impurezas dependiendo de su procedencia, presenta un coste de inversión muy bajo, es estable hasta temperaturas cercanas a los 1200 ºC y tiene la posibilidad de ser moldeado con la forma deseada. Este último factor es importante ya que una forma adecuada podría aumentar la transferencia de calor con fluido caloportador utilizado en la planta, y de esta forma permitiría paliar uno de los principales problemas que presenta este material debido a su baja conductividad térmica6.

    Tanto los slags férricos como el Cofalit® constituyen dos alternativas muy prometedoras dentro del almacenamiento térmico sensible, debido principalmente a la escasa inversión inicial que suponen, hecho que influirá directamente en una reducción del coste del kWh producido en las centrales termosolares. Asimismo la posibilidad de valorizar residuos industriales con gran impacto ambiental o tóxicos para el ser humano se presenta como la otra ventaja más atractiva de estos materiales.

     

    1. http://www1.eere.energy.gov/solar/sunshot/csp.html
    2. http://www.torresolenergy.com/TORRESOL/gemasolar-plant/en
    3. Calvet, N.;Dejean, G.; Unamunzaga,L;. Py, X. In Proceedings of the ASME 2013, 7th International Conference on Energy Sustainability & 11th Fuel Cell Science, Engineering and Technology Conference July 14-19, Minneapolis MN, USA; 2013
    4. Py, X.; Calvet, N.; Olives, R.; Meffre, A.; Echegut, P.; Bessada, C.; Veron, E.; Ory, S. Journal of Solar Energy Engineering 2011, 133, 031008.
    5. Calvet, N.; Gomez, J. C.; Faik, A.; Roddatis, V. V.; Meffre, A.; Glatzmaier, G. C.; Doppiu, S.; Py, X. Applied Energy 2013

    http://www.torchprocess.com/images/stories/PDF/Product_sheet_Cofalit_June2008.pdf

    General Motors y Honda se asocian para avanzar en el desarrollo de la movilidad con pila de combustible

    Mar, 09/03/2013 - 03:00

    General Motors y Honda firman un acuerdo para el desarrollo de tecnología de pila de combustible y de los sistemas de almacenamiento de hidrógeno, con el objetivo de poder comercializarlos en 2020. Ambas empresas trabajarán para avanzar en el desarrollo de infraestructuras de repostaje de hidrógeno, uno de los aspectos críticos para la viabilidad de los vehículos propulsados por pila de combustible y para su aceptación entre los consumidores.

    Autor: [Arturo J. Vizcaíno – Universidad Rey Juan Carlos]

    General Motors (GM) y Honda son las empresas que más patentes de pila de combustible registraron entre 2002 y 2012, según el Índice de Crecimiento del Número de Patentes en Energía Limpia (Clean Energy Patent Growth Index), ocupando la primera y las segunda posición, respectivamente. Con el programa Project Driveway, varios usuarios de GM condujeron cinco millones de kilómetros con un total de 119 unidades del todoterreno Chevrolet Equinox, modificadas para funcionar mediante hidrógeno.

    Honda creó el primer modelo de serie con pila de combustible FCX, en el año 2002. Éste se empezó a comercializar en régimen de alquiler, colocando un total de 85 unidades con este sistema. En 2009 llegó una nueva generación: el FCX Clarity, que se renovará por completo en 2015. Esta nueva generación se lanzará inicialmente en Japón y Estados Unidos y, posteriormente, se venderá en Europa. La energía del hidrógeno proporciona más autonomía y un tiempo de recarga muy inferior en los coches eléctricos, que les permite recorrer una distancia de unos 640 km en modo autónomo con un repostaje de tres minutos.

    Ahora, GM y Honda pretenden crear nuevas tecnologías de almacenamiento de hidrógeno,  un sistema de pilas de combustible e investigar sistemas de repostaje, contribuyendo a que haya infraestructuras que hagan más viable el empleo del hidrógeno. Dan Akerson, presidente de GM, se mostró convencido de que esta acción permitirá reducir la dependencia del petróleo y establecer una movilidad sostenible. Por su parte, Takanobu Ito, presidente de Honda, expresó que está “entusiasmado de formar este acuerdo con GM para fusionar nuestras tecnologías líderes y crear un sistema avanzado que será no solamente capaz, sino también económico.”

    Fabricar una pila de combustible tiene un coste muy alto por el uso de platino y de fibra de carbono para los tanques de almacenamiento del gas. Con esta colaboración, las empresas automovilísticas ahorrarán costes, al compartir experiencia y lograr economías de escala y estrategias de contratación comunes. Así, trabajarán conjuntamente para desarrollar infraestructuras de repostaje y también para su adaptación entre consumidores.

    Fuentes:

    http://www.energynews.es

    http://www.europapress.es

    http://www.movilidadelectrica.com

     

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    Instituto Chileno de Permacultura