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El Proyecto diseñado por Iván Salgado Tránsito, alumno del doctorado en Ingeniería de la Energía, del Centro de Investigación en Energía de la UNAM, es para limpiar líquidos desechados por la industria farmacéutica y textil, además de eliminar tóxicos de jabones, pesticidas, herbicidas, hidrocarburos y contaminantes orgánicos, esto mediante la fotocatálisis, que es la aceleración de una reacción química ante la presencia de un catalizador fotosensible que sólo genera agua y dióxido de carbono como desechos. La ventaja de esta tecnología es que se aprovecha la energía del Sol.
Científicos del Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de Qatar presentaron esta semana el diseño de una nube manejada por control remoto que dará sombra y refrescará los estadios y los campos de entrenamiento durante el Mundial de Fútbol Qatar en 2022. La nube estaría construida de una fibra de carbono ligera pero resistente y será rellenada con gas helio, que le permite flotar. La nube artificial podría lograr una temperatura agradable en los estadios sin la necesidad de colocar sistemas de aire acondicionado.
Planet Solar es una embarcación que utiliza únicamente energía solar y es ademas la más grande de este mundo hasta el momento. Se trata de un Trimarán de 31 metros de largo por 15 metros de ancho y fue presentada 31 de marzo de 2010 en Kiel, Alemania. Trimarán es un barco multicasco que consta de un casco principal y dos flotadores más pequeños unidos al lado del casco principal con puntales laterales. En general los trimaranes se consideran más seguros que los monoquilla ya que a la falta de una estructura pesada hay que añadir la cominación de las dos quillas laterales, haciendo que este tipo de buque sea muy difícil de hundir. Aun así un trimarán puede volcar y una vez volacado es muy difícil volver a ponerlo en posición. Debido a su estabilidad y seguridad, los trimaranes se han popularizado entre los marinos.
Efectivamente, estamos hablando de la primera embarcación que se ha construído exclusivamente con energías renovables. Planet Solar, que posee una superficie de quinientos metros cuadrados de celdas fotovoltaicas. Después de la ceremonia de inauguración de Planet Solar, la nave será preparada para que se hagan las pruebas de navegación y, posteriormente, emprenderá un viaje alrededor de todo el mundo.
La nave ya se encuentra en el agua esperando que se le realicen las pruebas técnicas necesarias. Esta pruebas serán realizadas por la empresa creadora del proyecto: Sun Power Corporation. Planet Solar ha sido desarrollada por un equipo internacional de físicos, constructores navales e ingenieros. La idea fue construir una nave que sea capaz de movilizarse con energía solar y, por ello, para navegar utilizará cerca de 38.000 placas solares. Se estima que la embarcación será, nada más ni nada menos que el barco solar que navegará primero tanto por el Océano Índico como por el Pacífico y la primera nave solar en cruzar el océano Atlántico en menos tiempo. Las placas solares cubren 500 metros cuadrados de la cubierta de la embarcación y están conectadas a baterías de 13 toneladas. El peso de la nave Planet solar es de sesenta toneladas. La nave Planet Solar es, sin lugar a dudas, el mejor invento de energía solar de esta época.
El miércoles 7 de abril de 2010, despego exitosamente el avión experimental SOLAR IMPULSE, en este vuelo de prueba se pretende verificar los cálculos de vuelo llevados a cabo por los ingenieros. La meta es dar la vuelta al mundo volando de día y de noche en un avión de escaso peso y cuya única fuente de energía es el Sol, gracias a unas placas solares que cubren completamente las alas del aparato.
El Solar Impulse es un concepto revolucionario que dejará atrás los límites de nuestro conocimiento en tema de materiales, de gestión de la energía y en la interfaz hombre - máquina. Es un aparato de una envergadura desmesurada para su peso y de una calidad aerodinámica inigualable en estos días, capaz de resistir, a pesar de su ligereza a terribles embates.
Los colectores solares con hélices, son utilizados para optimizar los diferentes eslabones de la cadena de propulsión y para integrar en un ambiente hostil tanto los materiales como a los pilotos; respetando por supuesto, los contratiempos del peso y de la resistencia. ¡Un ejercicio de altos vuelos!
La construcción hace apelo a las tecnologías más avanzadas y permite estimular la investigación científica en el ámbito de las estructuras compuestas, de los materiales ligeros conocidos como inteligentes y de los medios de producir y de almacenar energía. Estos resultados se pueden utilizar tanto en la construcción del avión como, sucesivamente, en muchas otras aplicaciones útiles para la sociedad.
El diseño refinado y futurista del avión será en el cielo el símbolo del espirito del proyecto.
La cuestión energética condiciona el conjunto del proyecto, desde las dimensiones de la estructura hasta los límites extremos de masa. A mediodía, cada m2 de superficie terrestre recibe el equivalente a 1.000 vatios, es decir, 1,3 CV de potencia luminosa. Distribuida en 24 horas, la energía del sol sólo proporciona un promedio de 250 W/m2. Con 200 m2 de células fotovoltaicas y 12% de rendimiento total de la cadena de propulsión, la potencia promedio generada por los motores del avión no pasa de los 8 CV ó 6 KW. Se trata aproximadamente de la que disponían los hermanos Wright en 1903 cuando efectuaron el primer vuelo a motor. ¡Es con esta energía, optimizada desde el panel solar hasta la hélice gracias al trabajo de todo un equipo, con la que Solar Impulse pretende volar día y noche sin combustible!
Existen tantas formas de energía a administrar como fenómenos de conversión a comprender y optimizar :
* luminosa en la irradiación solar eléctrica a nivel de células fotovoltaicas, baterías y motores
* química en las baterías
* potencial cuando el avión gana altitud
* mecánica mediante el sistema de propulsión
* cinética cuando el avión gana velocidad
* térmica para todas las pérdidas (rozamiento, calentamiento…) que se intenta minimizar a toda costa.
Se escogieron 12.000 células fotovoltaicas de silicio monocristalino de 130 micrones de espesor por su capacidad para combinar ligereza y rendimiento. Su eficacia aún habría podido mejorarse, a semejanza de los paneles utilizados en el espacio, si bien su peso habría sido demasiado grande, penalizando al avión mientras vuela de noche. Tratándose de la fase más crítica, la mayor limitación actual del proyecto está ligada a las baterías. Puesto que éstas son todavía pesadas, obligan a reducir drásticamente el peso del resto del avión, a optimizar toda la cadena energética y a maximizar el rendimiento aerodinámico mediante un gran alargamiento y un perfil de ala diseñado para velocidades bajas. Con una densidad energética de 200 Wh/kg, la masa de acumuladores necesaria para un vuelo nocturno se eleva a 400 kg, es decir, más de un ¼ de la masa total del avión. Una mejora de la capacidad de las baterías permitiría con el tiempo embarcar un segundo piloto, así como disminuir la envergadura del avión o aumentar la velocidad de vuelo.
Dotar de 61 m de envergadura a los 1.500 kg de peso de todo el equipo es un reto nunca logrado hasta hoy en cuanto a rigidez, ligereza y control en vuelo. El Solar Impulse está construido en torno a una especie de armazón de materiales compuestos elaborados con fibra de carbono y nidos de abeja ensamblados en sándwich. El interior del ala está recubierto de una película flexible y el exterior posee un revestimiento de células solares encapsuladas. 120 nervaduras de fibras de carbono dispuestas cada 50 cm perfilan ambas capas para dar al conjunto forma aerodinámica.
Bajo las alas se encuentran 4 barquillas, cada una con un motor, una batería de litio polímero compuesta de 70 acumuladores y un sistema de gestión que controla el nivel de carga y temperatura. El aislamiento térmico se ha diseñado de tal manera que conserve el calor desprendido por las baterías, permitiendo así que funcionen a -40 ºC y 8.500 metros de altitud. Cada motor presenta una potencia máxima de 10 CV, con un reductor que limita a 200-400 revoluciones/minuto el giro de una hélice bipala de 3,5 metros de diámetro.
El sistema informático embarcado a bordo recibe y analiza cientos de parámetros útiles para gobernar el vuelo. Ofrece al piloto información que puede interpretarse para la toma de decisiones, transmite los datos más importantes al equipo de tierra y, sobre todo, suministra a los motores la potencia óptima habida cuenta de la configuración del vuelo y del estado de carga o descarga de las baterías. El avión es así capaz de corregir y minimizar su propio consumo de energía.
Datos Generales:
Envergadura: 63,40 m
Longitud: 21,85 m
Altura: 6,40 m
Peso : 1 600 Kg
Motorización: 4 motores eléctricos de 10 tipos de CV cada uno
Células solares: 11 628 (10 748 sobre el ala, 880 sobre el estabilizador horizontal)
Recientemente, Avanzalia ha inaugurado una planta de energía solar en la región de Castilla-La Mancha del centro de España: Dulcinea, en Cuenca. utilizando módulos de Kyocera, generando el suministro de energía limpia a partir de la energía del sol. La energía solar fotovoltaica a una forma de obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos.
Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas.
Kyocera fue seleccionada para estos proyectos debido a la elevada eficacia de conversión de sus células policristalinas, la fiabilidad a largo plazo de sus módulos, y la capacidad de la compañía para proporcionar un suministro estable en grandes cantidades.
Características de la planta solar dulcinea:
* Calidad: tanto por el diseño como por los componentes (los módulos fotovoltaicos de Kyocera y/o Suntech, los onduladores de SMA, las estructuras metálicas, la aparamenta e instalación eléctrica, etc.) son de la máxima calidad y no comparables con ninguna otra instalación fotovoltaica construida a nivel internacional.
* Garantía: 99% de disponibilidad garantizado; con derecho a lucro cesante a partir del cuarto día/año de no funcionamiento de la UGF (unidad generadora fotovoltaica de 100 kw).
* Control: sistema de seguimiento y monitorización online de la planta solar para que cada propietario, a través de esta página Web, pueda controlar el rendimiento energético de su UGF.
* Mantenimiento: tanto preventivo como correctivo de todas las plantas solares ejecutado por profesionales altamente cualificados.
* Seguridad: un sofisticado sistema de seguridad que combinado con los acuerdos suscritos con compañías de seguros de primer nivel, garantiza al propietario la tranquilidad deseada para una inversión de estas características.
* Prioridad: acuerdos preferentes con Kyocera, Suntech y SMA para el desarrollo de grandes proyectos de energía solar en España y a nivel internacional.
En las instalaciones fotovoltaicas se cuida muy especialmente la selección de los emplazamientos tratando de optimizar siempre valores como:
* Irradiancia: Este valor está directamente relacionado con el grado de insolación y la cantidad de energía disponible que se pueda transformar en electricidad.
* Latitud: Países como España reúnen extraordinarias características para el aprovechamiento de la energía solar.
* Temperatura del aire: Es preferible una ubicación con bajas temperaturas dado que el calor reduce el rendimiento de los módulos fotovoltaicos.
* Viento: En sitios con viento es mayor el rendimiento de los módulos fotovoltaicos debido a una mayor refrigeración.
* Altitud: A mayor altura del emplazamiento más limpio y menos denso es el aire y mejor actúa la radiación solar sobre los módulos fotovoltaicos.
* Entorno: Los entornos agrícolas son más reflexivos y, por tanto, más adecuados debido a que una determinada reflexión de la luz hacia el campo de módulos FV aumenta la producción de energía.
Un buen diseño de la instalación fotovoltaica es muy importante, lo que permite optimizar la capacidad de radiación disponible en el emplazamiento para ser convertida en electricidad.
No todos los onduladores (inversores) ni los módulos solares son iguales en cuanto a prestaciones por lo que es esencial la utilización de módulos FV y onduladores de alta calidad y fiabilidad, secciones adecuadas de cableado y un excelente servicio de operación y mantenimiento.
Datos Generales del proyecto:
* Terreno de 86.5 Has
* 300 unidades generadoras fotovoltaicas (UGF) de 100 kW cada una
* 82,896 paneles fotovoltaicos marca Kyocera KC-200-GHT2, 6,078 paneles marca Kyocera KD-210-GHP2, 66,286 paneles marca Suntech STP-210/18Ud
* 6.600 cadenas de 24 paneles fotovoltaicos conectados en serie
* 300 onduladores de intemperie SMA SC100-Outdoor
* Radiación solar estimada disponible de 1.810 kWh/m2 año
* 1.497 horas de sol pico
* Excelentes condiciones de temperatura, pureza y densidad del aire
* 200 CT’s de 100 kVA y 10 CT's de 1000 kVA se encargan de elevar la tensión a la red de media tensión de 20 kV
* Sistema de monitorización. Adquisición, control y seguimiento de datos a través de router ADSL, control de averías, etc. Verificación permanente de los parámetros de funcionamiento y comportamiento energético de la instalación
* Inclinación de los paneles: 30º
* Superficie total de captación: 230.324 m2
* 3.300 T de estructura de acero galvanizado en caliente
* 13.200 módulos de estructura de 6 m de longitud
* Cimentación a través de 34.880 pilotes de hormigón armado de 40 cm de diámetro y 1.5 m de profundidad
* Instalación de seguridad a base de valla perimetral de hilo de acero galvanizado, instalación mixta de barreras microondas / infrarrojos, sistema de intrusión por control de señal digital en el levantamiento de módulos y sistema de circuito cerrado de TV.
Solar Sailor es un ferry de propulsion híbrida Único con "alas solares" en condiciones de navegar y recoger la energía solar. Es un catamarán para transporte turístico de pasajeros. con cupo para 100 personas. Fue utilizado por primera vez en el año 2000, en las Olimpiadas de Sidney Australia. En 2008 comenzó a prestar servicio en la segunda mayor ruta de ferries del mundo, la que une San Francisco con la isla de Alcatraz.
Además de contar con un motor híbrido diesel-eléctrico, el ferry lleva velas recubiertas de paneles solares, para aprovechar la energía del viento y de la luz del sol. Esta tecnología es aplicable a todo tipo de naves, de diverso tamaño y peso, lo que podría resultar en un importante ahorro de combustible en la navegación, y el consiguiente descenso en la contaminación atmosférica de cientos de miles de buques.
Solar Sailor, fue diseñado por una empresa australiana que trabaja con tecnología Hybrid Marine Power (HMP) que combina energía eléctrica procedente de todas las fuentes (solar, eólica, red, eléctrica) con la obtenida de combustibles fósiles o alternativos. Como en el caso de los coches, el sistema está controlado y optimizado por un ordenador.
Fuentes: labrujulaverde.com, ison21.es
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