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          Arenas bituminosas, una alternativa real al petróleo tradicional




          Las arenas bituminosas son una combinación de arcilla, arena, agua y bitumen (una sustancia parecida a la brea) que se encuentra en grandes cantidades en diversas partes del mundo, sobre todo en Canadá, aunque también en Venezuela, Estados Unidos, Rusia o Madagascar. De estas arenas se extrae un betún con características similares a las del petróleo, que al igual que éste puede ser refinado para obtener diferentes compuestos orgánicos, entre ellos combustible.

          Aunque se conocen desde siempre, no ha sido hasta hace relativamente poco cuando la industria ha fijado su punto de mira en ellas. Y lo cierto es que pueden resultar unas grandes competidoras frente al petróleo, pues se estima que sólo las reservas de Canadá podrían ser bastante mayores que la totalidad de las reservas petrolíferas conocidas en el mundo, lo que implica que ellas solas podrían cubrir las necesidades energéticas de Estados Unidos durante décadas.
          El principal problema que presentan las arenas bituminosas es que tanto su extracción como su refinado tienen una gran complicación a nivel técnico y ambiental. Al contrario que con el petróleo, la extracción de las arenas bituminosas suele realizarse mediante minería a cielo abierto, lo que implica excavar la superficie y procesar la materia prima con calor y químicos in situ para decantar el betún y permitir que este fluya a través de oleoductos. Sin embargo, el 80% de las arenas petrolíferas se encuentran a demasiada profundidad para poder extraerlas de esta forma.

          Acceder al betún más profundo requiere de un proceso bajo tierra para que este sea bombardeado a la superficie a través de un pozo. Para esto se utiliza una técnica que consiste en la inyección de vapor de agua en el subsuelo, aunque los resultados no son tan buenos como a la industria le gustaría, pues el bitumen que se obtiene sigue siendo demasiado espeso como para fluir por un oleoducto, y necesita ser parcialmente refinado.
          Por lo tanto, la extracción de este producto conlleva un enorme impacto ambiental, tanto a nivel de destrucción de ecosistemas como de emisiones de gases de efecto invernadero. Y es que, al contrario que la minería subterránea, en la que la capa más superficial de la tierra permanece intacta, la minería a cielo abierto deja tras de sí un paisaje desértico e inerte. Además, calentar el agua para bombear el petróleo y el refinado parcial de éste suponen un enorme gasto energético afrontado a base de quemar gas natural, con las emisiones de CO2 que eso conlleva.

          N-Solv, hacia una extracción más eficiente



          Pero no todo iban a ser malas noticias para este sector. Un consorcio de empresas con sede en Alberta (la región de Canadá con mayor riqueza en este producto) ha conseguido desarrollar un nuevo método para la extracción del betún que podría producir más del doble de la cantidad de petróleo que se extrae en la actualidad, a la vez que reduciría las emisiones en un 85%.
          El proceso de N-Solv necesita menos energía que los métodos de bombeo tradicionales gracias al uso de un solvente (propano) en vez de vapor de agua para liberar el betún y sacarlo a la superficie. Esto se debe a que el propano solo necesita calentarse hasta temperaturas de unos 50ºC, y además puede reutilizarse una vez realizada la extracción, que en este caso necesita un menor refinado para fluir por los oleoductos gracias a que los materiales más pesados permanecen bajo tierra.

          Además, como el nuevo método requiere menos energía, el producto final debería resultar también más barato. Desde N-Solv aseguran que utilizando este sistema podrían conseguir unos precios de 30 o 40 dólares por barril, mientras que ahora ronda los 50 o 60. Por el momento el método sólo ha sido probado en laboratorio, pero ya se encuentra en marcha un proyecto piloto con un coste de 60 millones de dólares que podría producir hasta 500 barriles de petróleo al día.
          Aunque la tecnología de N-Solv reduzca las emisiones de CO2 en la producción, del mismo modo que en todas las fuentes del petróleo, la mayoría de las emisiones asociadas provienen de la combustión del mismo durante su uso en vehículos, calderas, etc. Por eso, aunque aparentemente pueda parecer una buena noticia, lo cierto es que un aumento de la producción y una bajada de los precios del podría suponer un duro varapalo para las energías renovables. Esperemos que el boom de las arenas bituminosas no se convierta en un impedimento para el avance hacia una sociedad sostenible y totalmente independiente de los combustibles fósiles.
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          El drama del biocombustible: en EEUU los coches ya consumen más maíz que el ganado




          Generalmente, de cada 10 hectáreas de maíz plantadas en suelo norteamericano, solo 2 se destinan a la alimentación humana directa. Las 8 restantes suelen utilizarse de forma más o menos equitativa para la alimentación del ganado y para la producción de etanol. O al menos así funcionaban las cosas hasta ahora.



          Frente a los 127 millones de toneladas de maíz que se destinaron al engorde animal, 128,27 millones vieron el final de sus días en la cámara de combustión de un motor
          La publicación Scientific American se hacía eco la semana pasada de un dato estremecedor: entre agosto de 2010 y el mismo mes de 2011, la industria del biocombustible estadounidense utilizó más maíz para la producción de bioetanol del que se destinó a la alimentación del ganado (y por lo tanto, aunque indirectamente, a la alimentación humana).

          En cifras reales, tenemos que frente a los 127 millones de toneladas de maíz que se destinaron al engorde animal, 128,27 millones vieron el final de sus días en la cámara de combustión de un motor. Aunque la diferencia pueda parecer mínima, la realidad es que 1,27 millones de toneladas de maíz pueden dar de comer a mucha gente.


          Conceptos básicos para entender el problema


          Doy por hecho que muchos lectores no entenderán el origen de mi alarmismo, e incluso puede que vean en estos datos el triunfo que las energías renovables tanto necesitan. Nada más lejos de la realidad.

          Antes de continuar debo aclarar la importancia de los cereales para la alimentación de la humanidad. A pesar de que pueda parecer que sólo suponen una parte marginal de nuestra dieta, la realidad es que los cereales son la base alimenticia de todos los pueblos del mundo, y su precio es el punto de partida a la hora de establecer el de otros productos derivados tan básicos como el pan, la harina, los huevos, la leche o la carne.


          Cada día mueren en el mundo de inanición unas 24.000 personas, de las cuales un 75% son niños menores de 5 meses
          El maíz en particular supone la base nutricional de muchos pueblos suramericanos, así como la del ganado de casi todos los países del mundo. Precisamente por eso, el aumento de la demanda de este tipo de grano como fuente para la generación de combustible implica una subida directa del precio de los alimentos, lo que en la situación económica actual solo supone una dificultad añadida para la supervivencia de muchas familias.

          Cada día mueren en el mundo de inanición unas 24.000 personas, de las cuales un 75% son niños menores de 5 meses, según datos del Proyecto Hambre. Por desgracia, estamos tan acostumbrados a oír estas cifras tan aterradoras que ya ni siquiera nos sorprenden. Pero la realidad es que detrás de cada cifra hay una persona, una trágica historia que habla de una lucha perdida, y una realidad que jamás entenderemos si no nos toca vivirla.

          No parece demasiado coherente quemar la comida que otros ni siquiera pueden comprar mientras seguimos aumentando su precio, disminuimos su nivel adquisitivo y reducimos sus posibilidades de supervivencia. Y desde luego, esta no parece una práctica a alentar por el gobierno de ninguna nación. ¿Pero cómo si no hemos llegado a esta situación?

          Subvenciones: el origen del problema

          Puede parecer extraño subvencionar la exportación de un producto si esto te obliga a importar uno similar a un precio mucho mayor. Sin embargo, en su propósito de lucha contra el biocombustible fabricado en Brasil a base de caña de azúcar, mucho más barato y eficiente, la Administración Obama subvenciona con 45 centavos cada galón de bioetanol de maíz producido en el país (unos 8,72 céntimos de euro por litro). En total, 6 mil millones de dólares anuales.

          La producción de bioetanol en EE.UU. recibe una subvención anual de unos 6 mil millones de dólares
          Como consecuencia de este dato, al año se exportan en EE.UU. 397 millones de galones de bioetanol (1502,8 millones de litros), al mismo tiempo que se importan gasolina y diésel a un precio mucho mayor. Un negocio poco ético y que además da pérdidas.

          Numerosos estudios llevan años alertando acerca de los peligros de estas prácticas. El biocombustible solo será una alternativa inteligente y eficaz frente a otro tipo de combustibles si proviene de fuentes responables, como algas o biomasa. ¿No resultaría mucho más beneficioso destinar esos 6 mil millones de dólares anuales a la investigación y el desarrollo de nuevas fuentes de energía renovables?

          Definitivamente, el bioetanol de maíz no parece formar parte de la movilidad sostenible que la sociedad busca, y es deleznable que se siga potenciando su uso aun siendo conscientes de los problemas que acarrea.

          Fuente: Scientific American
          Fotos: Sweeter alternative (I y III) | Flydime (II)

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          Cuatro soluciones en busca de una ciudad más eficiente

          A menudo la mayoría de administraciones públicas se quejan del elevado consumo energético de las ciudades. Pero pocos se acuerdan, de que con pequeñas aportaciones e impulsos, se pueden conseguir grandes resultados. Es la idea de sumar pequeños avances en la tecnología para conseguir un resultado de eficiencia con un calado considerable. Esta propuesta se engloba en un proyecto desarrollado por BMW y su marca “i” para el desarrollo sostenible de la movilidad urbana.
          Reducir el consumo energético y emplear formas alternativas de producción de la energía

          La idea de reducir el consumo energético y las emisiones de CO2 es una propuesta muy común por parte de todas las poblaciones a nivel mundial. Ya sea por conciencia ecológica, o por la reducción de las facturas que poco a poco van incrementándose de forma alarmante. Las soluciones aplicables pueden ser muchas en la actualidad, y aunque opinen lo contrario, muchas de ellas ya no suponen un gran esfuerzo económico para su instalación.
          La mejora del rendimiento energético se puede llegar a dar de dos formas: la primera sería reduciendo el consumo propiamente dicho, es decir, utilizar sistemas, tecnologías y medios capaces de obtener un rendimiento superior con un menor consumo. La segunda opción sería mantener el consumo, pero obteniendo la energía de fuentes alternativas y/o renovables. Pero sin duda, la mejor idea es una adopción de ambas posibilidades.

          Iluminación pública inteligente

          Desde la ciudad de Chatoonga, en el estado norteamericano de Tenesse, han llevado a cabo la implantación de un proyecto de iluminación LED (su vida útil es de más de 10 años) empleando un sistema denominado FlexNet, el cual monitorea y controla toda la iluminación de los 350 puntos implantados. La idea de este proyecto, es adecuar el uso de la iluminación de la manera más eficiente, pudiendo ser capaz de controlar uno a uno cada punto de luz. De este modo se adecuará la potencia lumínica según el horario y la zona donde se situa.
          Además, la instalación cuenta con una integración total del sistema mediante una interfaz conectada a Internet permanentemente. Esta posibilidad brinda opciones tales como el control remoto por parte de cualquier administración, posibilidad de emitir señales lumínicas de avisoadecuación de la intesidad lumínica según la densidad de viandantes o las horas comerciales etc.

          Instalación de placas solares

          Puede parecer una locura, pero si desde las administraciones se dieran cuenta de la capacidad real de una implantación masiva, muchos de estos problemas desaparecerían. Un ejemplo claro puede ser elaprovechamiento de las cubiertas de los parkings en amplias extensiones. Zonas densamente abarrotadas de tejados para evitar el daño y el calor de Sol a nuestros coches, pero que podrían convertir esos defectos en Energía.

          Un ejemplo de este sistema, denominado arboles solares, es el que están llevando a cabo en muchas factorías de fabricantes de automóviles. Estas fábricas, cuentan con decenas de hectáreas donde aparcan sus producciones a la espera de ser llevadas hasta su destino final. Desde Renault, en su estrategia Eco2, decidieron cubrir todas las explanadas con placas solares para producir energía fotovoltaica, reduciendo su impacto en el medio ambiente y paliando parte del excesivo gasto energético que supone una zona industrial de esa índole.

          Aerogeneradores urbanos

          Otra propuesta interesante es la instalación de pequeños aerogenaradores en las ciudades. Aprovechando las azoteas de los edificios y aprovisionándose de las corrientes de aire que fluctúan en esas alturas. Quizás, sea la propuesta menos atractiva debido a la necesidad inherente del viento y su disponibilidad. Pero el desarrollo y un estudio exhaustivo de zonas de aprovechamiento pueden dar el visto bueno a esta opción de escaso impacto ambiental.

          Esta propuesta, más barata a priori que otras opciones, puede ser aún más recomendable al instalarse en conjunto con tecnologías solares. En el supuesto caso de instalar un área de paneles solares, también pueden añadirse al conjunto un número determinado de aerogeneradores que aumenten la producción global de energía.
          Un estudio experimental acerca de la viabilidad de este sistema, se está llevando a cabo en la ciudad de Reno, en el estado Nevada (EE.UU.). El estudio, que finalizará en 2015, pretende convertirse en un metodo eficaz para la obtención de energía limpia en entornos urbanos.

          Cristales electrocromáticos

          La tecnología de la polarización de un cristal a través de una corriente eléctrica puede que no suene a muchas personas. Pero, si hablamos de los espejos antideslumbramiento, cada vez más comunes en los coches, puede que la cosa ya vaya sonando algo. La inclusión de un cristal capaz de limitar el paso de la radiación solar, supone un arma muy eficaz para conseguir una homogeneidad térmica en los edificios.

          El aislamiento térmico de los edificios es el principal problema de los grandes consumos de energía por parte de los sistemas de frío y calor. Si tenemos una habitación forrada de elementos térmicos, pero después nuestras ventanas dejan pasar todo tipo de radiación solar, nuestra habitación se convertirá en un horno de manera súbita.

          La inclusión de este tipo de cristales permite, mediante un regulador de intensidad, variar la opacidad del cristal y filtrar casi el 99% de la radiación infrarroja y rayos UV provenientes del Sol.


          Fuente: Mashable Tech  -

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          Un turbo eléctrico para micro-híbridos: ahorro y prestaciones al mejor precio


          Turbo eléctrico


          Este “sencillo” mecanismo promete ser la forma más barata de ahorrar combustible e incrementar prestaciones a día de hoy: un compresor movido por energía eléctrica y capaz de aportar potencia instantánea a cualquier régimen.

          La tecnología, desarrollada en los últimos años por Controlled Power Technologies, ya está lista para producción en sistemas eléctricos de 12V (el estándar, hasta ahora). Básicamente, se trata de integrar un pequeño compresor de baja inercia, movido a voluntad por un motor eléctrico, en un motor de gasolina o diésel (preferentemente de baja cilindrada, claro).
          Esta innovación sería un valioso complemento de la tecnología micro-híbrida. Compatible con un turbocompresor convencional, que empujaría en la gama media-alta de revoluciones, su principal ventaja es que entraría en funcionamiento en el momento preciso de demanda de potencia (puede alcanzar 70.000 rpm en 1/3 s) independientemente del régimen de giro del motor, siendo especialmente útil en la zona baja y muy baja del cuentavueltas.

          Con todo, lo mejor es su coste de producción. Según la propia empresa, el coste asciende a 50-60€ por cada 1% de ahorro en emisiones (y consumos) comparado con los 200-500€ que implican las soluciones híbridas completas (que pueden circular en modo eléctrico).

          En este momento se encuentra en fase de desarrollo un compresor para sistemas eléctricos de 48V (parece ser que serán el siguiente paso), con el que los efectos son realmente espectaculares. El mecanismo podría aportar nada menos que 56 cv adicionales al motor y de forma instantánea, como hemos visto.

          Como solución incremental a corto plazo, se trata de un fantástico modo de aprovechar todas las posibilidades de la tecnología existente, para llevar aún más cerca de su límite al exprimido motor de combustión interna. Tiene pleno sentido mecánico, y más aún económico, batiendo holgadamente a híbridos y eléctricos en coste de producción por unidad de ahorro en emisiones.

          Como solución a más largo plazo, evidentemente, implica seguir quemando petróleo bajo el capó, con lo que mantiene el actual paradigma de motorizaciones que, tarde o temprano, tendrá que cambiarse por otro.

          Pero, ¿cuál es la frontera entre “largo” y “corto” plazo en este terreno tecnológico? Me temo que bastantes años todavía con lo que, previsiblemente, veremos esta y otras muchas innovaciones aplicadas a motores convencionales antes de decirles definitivamente adiós, seguramente en décadas.
          El motor de combustión aún no ha dicho su última palabra.

          La tecnología micro-híbrida consiste en añadir un motor eléctrico de baja potencia y una batería relativamente pequeña a un coche convencional para aprovechar la energía de la frenada y hacer posible el start&stop, aunque no el desplazamiento en modo púramente eléctrico. Esa batería adicional también podría mover dispositivos como este.
          Fuente: Green Car Congress  -
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          Locomotoras alternativas de baterías y de hidrógeno




          Si alguien lleva la delantera en energía eléctrica es el ferrocarril. Conectados a grandes corrientes, desplazan toneladas y toneladas aprovechando la poca resistencia de las vías permitiendo su avance a bajo consumo gracias a la inercia. El problema reside en los trenes de largas distancias en los que se emplea el diesel que en los años cincuenta se hicieron con el control del transporte ferroviario. Desde finales del XIX ya existían las máquinas eléctricas pero eran muy costosas así que es empleaban en pocas ocasiones en las que se requería un esfuerzo superior del que permitía el vapor.

          Hoy por hoy, con el encarecimiento y la limitación de los combustibles fósiles y las industrias mirando al futuro de la energía. Las locomotoras estás siendo revisadas. Por ejemplo, desde Hydrail se propone el hidrógeno. Defienden que es al diesel lo que el diesel fue al vapor.
          Mediante celdas de hidrógeno generan electricidad para impulsarse a través de las vías. El proyecto que desea este desarrollo se denomina Hydrail. En Corea del Sur, Estados Unidos, Rusia, Europa, China y Japón se está y estudiando la posibilidad del hidrógeno como un futuro para las locomotoras.
          Ya existen una serie de prototipos de locomotoras que emplean este modo de propulsión a través de unas pilas de combustible. Incluso en China disponen de un tren ligero a hidrógeno. BNSF desarrolló una locomotora híbrida con hidrógeno para reducir las emisiones a su paso por ciudades y poblaciones la BNSF 1205. BNSF También dispone de una locomotora híbrida a lo Prius.
          El 31 de Julio y el 5 de agosto tendrá lugar en Argonne, localidad de Illinois, la quinta conferencia internacional sobre baterías y pilas de combustible donde se discutirá sobre el futuro de la energía.

          Locomotoras eléctricas impulsadas por hidrógeno


          Las pilas de combustible (Fuel Cell) permiten una autonomía mayor que la baterías. El inconveniente reside aún en la extracción del hidrógeno que resulta costosa. Asociaciones proponen una implantación de una energía universal (en este caso del hidrógeno debido a sus múltiples utilidades). Aún se encuentra en fase de desarrollo.


          Híbridas Eléctricas


          Las locomotoras diesel-eléctricas, funcionan con baterías y generador eléctrico. BNSF y General Electric desarrollaron en 2007 un prototipo de locomotora híbrida con buenos resultados. El fin sigue siendo reducir las emisiones de gases y cuidar el medioambiente a medio-largo plazo. Tiene un funcionamiento similar a cualquier híbrido: almacena electricidad en la batería generada por el motor diesel y la inercia y frenada.

          Para saber más: HydrailBNSFTransports Canada
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          Así funciona el KERS




          Todos hemos oído hablar del kers (Kinetic Energy Recovery System o Sistema de Recuperación de Energía Cinética). Muy comentado especialmente entre los amantes de la F1. El kers es un freno regenerativo. Es decir, es un dispositivo que se aprovecha de la velocidad del coche al ser frenado para almacenar esa energía cinética de diversas maneras aunque la más conocida es la eléctrica.



          Para entender el funcionamiento del kers hemos de entender un principio de la física muy sencillo: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

          Funcionamiento del Frenado Tradicional


          El frenado tradicional es llamado reostático frente a los regenerativos. Los frenos tradicionales, a través de la fricción, transforman la energía cinética en energía calorífica que se irradia al aire que refrigera las pastillas o el tambor de frenado. Lo que sucede aquí es que la energía se desperdicia.
          Podríamos decir que (en condiciones ideales) la energía que lleva al coche del reposo a una velocidad es la misma que se transforma para pararlo y que, en estas condiciones, si se conservara al cien por cien, bastaría para poner el el coche a la misma velocidad de antes. Pero en la vida real no es así. 


          Muchos factores operan y restan energía por los costados con el freno motor en cinética, el aire y las ruedas en rozamiento… Las propias conversiones de energías suponen otro gasto.
          Por eso la batalla de la ingeniería de la industria automovilística centra su ataque en el aprovechamiento de la energía como una prioridad importante además de avanzar en el desarrollo de baterías.


          Funcionamiento del Kers en eléctricos e híbridos


          En los vehículos eléctricos y en los híbridos la energía cinética se convierte a energía eléctrica y se almacena en condensadores o baterías para un uso posterior.


          También existe una transformación de la energía cinética a un almacenaje de energía cinética que salva el gasto de conversión. Funciona al conducir parte de la frenada a un giroscopio que la devuelve en el momento de acelerar.


          El freno tradicional por fricción está presente de manera conjunta con el kers por que una vez recargadas las baterías o condensadores o acelerado el giroscopio hasta el punto en el que gire a la misma velocidad que el eje, ya no frenan el vehículo así que hay que contar con los frenos tradicionales para poder detener el vehículo sin peligro.


          ¿Cómo recupera el Kers electrico parte de la energía?


          La clave es que entendamos el Kers como un motor eléctrico con su batería. Entonces, al comprender el funcionamiento de un motor eléctrico entenderemos el kers como receptor de energía.


          El funcionamiento de los motores eléctricos puede tener dos direcciones. Voy a explicarme. Cuando la corriente se dirige al motor eléctrico provoca el movimiento de la bobina en el campo magnético y se gasta su energía en el movimiento cinético del eje. Entonces, si nosotros movemos ese eje, la electricidad comenzaría a fluir en el sentido contrario hacia la batería o condensador. Se recupera de ese modo la energía.


          Estos procesos se pueden ver en directo en la pantalla informativa que los híbridos disponen donde indican que fuerza está moviendo el coche y cómo se está recuperando energía de las baterías.


          El frenado eléctrico también puede funcionar como el tradicional calorífico ya que unas resistencias eléctricas generan calor. Este sistema se basa en enviar la energía generada por la frenada eléctrica a resistencias que gasten esa energía. Esta aplicación se puede utilizar, por ejemplo, para el aire acondicionado.


          En comparación con el motor de combustión o explosión es como si al reducir el motor girara al revés y convirtiera todos los residuos que se iban por el escape en gasolina que entrara al depósito. Otro punto para el motor eléctrico.

          Más información: Wikipedia
          En Tecmovia: Volvo prepara un sistema KERS con giroscopio que quiere reducir el consumo un 20%
          Imagenes: jurvetsontheKCB




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          Así funciona el KERS

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