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En la era de la sostenibilidad y la búsqueda constante de fuentes alternativas de energía, el ingenio humano se despliega para transformar objetos cotidianos en herramientas potentes y ecológicas.

Este hidrogenerador, que convierte la energía cinética del agua en electricidad, es un ejemplo perfecto de este espíritu innovador.

Sin embargo, ¿quién hubiera pensado que una simple rueda de bicicleta y un tubo de PVC podrían ser la base de un proyecto tan ambicioso?

Hoy, nos adentraremos en el fascinante mundo de la energía hidroeléctrica casera, compartiendo un video paso a paso para construir un hidrogenerador con elementos sencillos y accesibles.

No sólo será una experiencia educativa, sino también una oportunidad de contribuir, a pequeña escala, a la generación de energía limpia y sostenible. ¡Prepárate para transformar esa vieja bicicleta y ese pedazo de PVC en una máquina generadora de electricidad!

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En una búsqueda continua por mejorar y optimizar el aprovechamiento de la energía solar, emerge el Muro de Trombe-Fotovoltaico. Originado en los primeros años 2000, este concepto fusiona dos enfoques diferentes para explotar la energía solar en edificios. Su base radica en la idea de combinar la arquitectura pasiva con la producción activa de energía.

A modo de antecedente, los muros Trombe son sistemas solares pasivos que datan del siglo XIX y ganaron popularidad en la década de 1970. Estos muros actúan como grandes baterías que, durante el día, acumulan calor solar y lo liberan gradualmente por un tiempo prolongado. Son construidos con materiales de alta capacidad solar y pintados de negro para absorber mejor la radiación. Tienen una pared externa de vidrio y un espacio intermedio, desempeñando su función de calentar los espacios internos de dos maneras: por radiación y por convección.

La Fusión con la Tecnología Fotovoltaica

Uniendo lo pasivo con lo activo, se incorporó tecnología fotovoltaica a los muros de Trombe. Esta combinación surgió con la idea de que ambos sistemas podrían beneficiarse mutuamente. Particularmente, los muros de Trombe tienen la capacidad de enfriar las células solares, lo que a su vez incrementa su eficiencia.

Pero, a pesar de su potencial, estos sistemas híbridos afrontaban el desafío de mejorar su rendimiento.

Reflexión y Eficiencia: El Enfoque de la Universidad Al-Kitab

Un equipo de investigadores iraquíes de la Universidad Al-Kitab, compuesto por Ateka Ibrahim, Omer Ahmed y Sameer Algburi, ha presentado un avance significativo en este terreno. Su objetivo era mejorar la cantidad de radiación solar que impacta en el muro.

El equipo colocó espejos reflectantes en la superficie frontal del sistema FV/TW. No sólo eso, agregaron dos ventiladores debajo de cada cámara y un intercambiador de calor detrás de uno de los paneles fotovoltaicos, con una bomba para hacer circular el agua.

Este estudio no solo buscó optimizar la reflectividad, sino también encontrar el ángulo perfecto para estos espejos, estudiando ángulos de 30°, 45° y 60°. Los resultados fueron alentadores: la combinación de ventiladores, espejos y agua mejoró notablemente el rendimiento del muro de Trombe-fotovoltaico. Específicamente, el ángulo óptimo para los espejos es de 30° cuando se utiliza refrigeración por agua, alcanzando una eficiencia eléctrica diaria del 13,86%. Además, se constató que el sistema con dos medios de refrigeración ofrecía la mayor eficiencia térmica en comparación con otras configuraciones estudiadas.

Este avance refleja cómo la investigación constante y la fusión de técnicas pasadas con tecnologías actuales pueden conducir a soluciones energéticas más eficientes. La combinación de muros de Trombe con tecnología fotovoltaica, optimizada con espejos reflectantes y técnicas de refrigeración, abre nuevas puertas en el mundo de la energía sostenible.

Más información: www.sciencedirect.com

Phoenix, Arizona, conocida por sus abrasadoras temperaturas, está implementando una novedosa estrategia para combatir el calor: modificar el asfalto de sus calles.

Refrescando las calles: un protector solar para el asfalto

Con una ola de calor azotando el Valle del Sol, Phoenix, una de las ciudades más calurosas de EE.UU., ha experimentado hasta 16 días consecutivos con temperaturas récord este verano. Para ofrecer una solución, las autoridades de la ciudad han iniciado el programa «Cool Pavement», que se puede describir como un «protector solar» para las carreteras.

Este programa consiste en aplicar un revestimiento claro sobre el asfalto existente, el cual tiene la capacidad de reflejar la luz solar y, al mismo tiempo, absorber menos calor. La superficie resultante es mucho más fresca que el asfalto tradicional.

¿Efectivo?

A la hora del mediodía, cuando el sol está en su punto más alto, se ha observado que el asfalto fresco tiene una temperatura superficial entre 10.5 y 12 grados menor en comparación con el asfalto común. En promedio, la disminución de temperatura es de unos 4.8 grados.

Además, puede contribuir a combatir el fenómeno conocido como «efecto de isla de calor». Dicho fenómeno ocurre cuando las superficies duras absorben calor durante el día y lo liberan durante la noche, provocando altas temperaturas nocturnas. Con el nuevo asfalto, la temperatura del aire nocturno a una altura de casi 2 metros es, en promedio, medio grado más baja que sobre el asfalto no tratado.

Un futuro más fresco para Phoenix

Ryan Stevens, gerente de ingeniería de la ciudad de Phoenix, ve este proyecto como una apuesta hacia un futuro más habitable. «Deseo mejorar mi comunidad. Es vital innovar y ver cómo podemos hacer de Phoenix un lugar más fresco, garantizando su existencia dentro de 50 o 100 años«, afirmó.

Aunque el nuevo asfalto ha generado opiniones encontradas por su diferente color y estética, muchos residentes se han mostrado interesados en que sus vecindarios también se beneficien de esta iniciativa.

Hasta la fecha, Phoenix ha logrado cubrir cerca de 160 km de calles con este asfalto refrescante y tiene como meta alcanzar las 190 km antes de finalizar el año.

En un giro inesperado hacia la sostenibilidad y economía en el sector ferroviario, el estado alemán de Baja Sajonia ha decidido abandonar su prometedora red de trenes de hidrógeno, inicialmente presentada como la primera en el mundo, en favor de trenes eléctricos con batería.

Baja Sajonia apuesta por trenes eléctricos, dejando atrás la era del hidrógeno

LNVG (Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen), la empresa de transporte propiedad del estado, ha anunciado que los trenes eléctricos con batería son más económicos que los impulsados por células de hidrógeno. Este descubrimiento fue clave para que la compañía determinara su cambio de dirección en la estrategia de transporte. A partir de 2029, la red comenzará a integrar 102 nuevos trenes eléctricos.

Hace tan solo un año, 14 trenes Alstom Coradia iLint propulsados por hidrógeno se movilizaban por las rutas de pasajeros en Baja Sajonia. Estos trenes, alimentados diariamente desde la estación de llenado de Linde, podían recorrer distancias de hasta 1.000 km. De hecho, desde septiembre de 2018, al menos dos trenes pre-serie de este tipo ya operaban en la línea.

Beneficios de los trenes eléctricos

Los trenes eléctricos, que pueden cargarse mediante líneas de pantógrafo superiores o en «islas de carga» diseñadas para evitar la necesidad de cables de contacto aéreo, no sólo resultaron ser más asequibles que las alternativas de hidrógeno y diésel, sino que también ofrecen una solución más sostenible a largo plazo. LNVG prevé que el último tren propulsado por diésel abandonará las vías en 2037.

Entre las opciones alimentadas por batería que operarán en la red ferroviaria de LNVG se encuentra la unidad Alstom Coradia Stream, capaz de alcanzar velocidades de hasta 200 km/h y operar en líneas no electrificadas utilizando baterías.

Acuerdo previo con Alstom

Es relevante mencionar que, a principios de 2021, Alstom y LNVG cerraron un acuerdo para la adquisición de 34 trenes EMU de doble piso Coradia Stream High Capacity, que deberían estar en servicio para finales de 2024.

Con esta transición hacia la electricidad, Baja Sajonia reafirma su compromiso con el medio ambiente y la sostenibilidad, adaptándose a las tecnologías emergentes y buscando siempre la eficiencia en sus operaciones ferroviarias.

La rápida transición de India hacia la energía solar no viene sin desafíos. A pesar de ser una de las fuentes de energía más limpias, la eliminación de paneles solares ha resultado problemática. Estos paneles, difíciles de reciclar, se apilan en vertederos liberando materiales tóxicos como plomo y cadmio, afectando tanto a la salud humana como al medio ambiente.

Con un pronóstico de más de 200.000 toneladas de residuos solares para 2030 en India y la falta de políticas efectivas para gestionar estos residuos, el escenario no es alentador.

La innovadora solución desde Bengaluru

Un grupo de investigadores del Centro de Tecnologías Sostenibles (CST), liderados por el Dr. Monto Mani del Instituto Indio de Ciencia en Bengaluru, plantea una solución ingeniosa: reutilizar estos paneles como material de construcción, ampliando así su vida útil por décadas.

¿Cómo se fabrica un panel solar?

Un panel solar, básicamente, se compone de múltiples celdas fotovoltaicas que convierten la luz en electricidad. Estas celdas, principalmente hechas de silicio, están protegidas por un vidrio endurecido antirreflectante y todo el conjunto está enmarcado en aluminio.

Del descarte a la construcción

Para el Dr. Mani, convertir un problema en solución no es algo nuevo. Su experiencia previa en cómo los paneles solares se desempeñan bajo diferentes condiciones, y su investigación en materiales de construcción de bajo consumo energético, le llevó a considerar los paneles desechados como una opción viable de construcción.

Además, la durabilidad inherente de estos paneles, diseñados para resistir cargas de viento y granizo durante 25 años, hace que sean ideales como material de construcción. Estos paneles no solo pueden convertirse en fascinantes fachadas, sino que también pueden ser reutilizados en muebles e incluso en tablas de cortar.

Perspectivas a futuro

A pesar de la promesa que este proyecto muestra, aún hay obstáculos. La recogida centralizada de paneles solares desechados es esencial para su reutilización efectiva. Además, mientras se examina la viabilidad de los paneles como material de construcción, se necesita considerar su impacto térmico y la calidad del aire interior, así como posibles riesgos de microplásticos.

El Dr. Mani y su equipo están trabajando en establecer directrices sobre cómo utilizar estos paneles de manera segura y eficiente como material de construcción. Aunque la solución completa podría tardar un par de años en desarrollarse, este proyecto representa un paso audaz hacia un futuro más sostenible y un modelo para otros países en su lucha contra el desecho de paneles solares.

Más información: www.sciencedirect.com

Vía www.deccanherald.com