jueves, 6 de marzo de 2014

Un nuevo generador convierte el movimiento humano en electricidad

Un estudio internacional, publicado esta semana en la revista Nature Communications, presenta un dispositivo que aprovecha movimientos de la naturaleza, como el de las personas, para generar energía a través de la fricción. Otras ventajas de este generador son su pequeño tamaño y bajo coste.

Científicos chinos y estadounidenses han creado el generador que convierte el movimiento ambiental, como la brisa suave, la corriente de agua de un grifo y el movimiento del cuerpo, en energía eléctrica. El dispositivo, llamado generador triboeléctrico rotatorio, se basa en una tecnología eficiente y de bajo coste. 

El investigador principal, Zhong Lin Wang, del Instituto de Nanoenergía y Nanositemas de Pekín (China) explica a Sinc: “El efecto triboeléctrico es una electrificación inducida por contacto. Un material se carga eléctricamente después de entrar en contacto con otro material distinto a través de la fricción. Este efecto origina la electrostática cotidiana”.

Los generadores triboeléctricos funcionan con un principio similar a la transferencia de carga, es decir, como la que se genera al frotar un globo contra la ropa. “El nuevo generador triboeléctrico, que capta esta acumulación y la transferencia de carga eléctrica, presenta un diseño giratorio efectivo, robusto y económico”, apunta el científico.

En concreto, la carga generada por la rotación de superficies con diferentes afinidades de carga se transfiere como energía útil mediante una matriz de electrodos de oro. Según los autores, el dispositivo consigue una eficiencia del 24 % y demuestra su capacidad para generar energía renovable.

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El generador triboeléctrico rotatorio es una tecnología eficiente y de bajo coste. (Foto: Guang Zhu y Zhong Lin Wang)

En comparación a un generador normal, el nuevo ocupa menos espacio, al tener un volumen y peso inferior. “Sería la única solución cuando la instalación dispone de un espacio limitado”, comentan los investigadores.

Desde el punto de vista del rendimiento, tiene mayor densidad de potencia. Además, su estructura es simple y el proceso de fabricación también, por lo que su coste es bajo. Según el estudio, estas características abren las puertas a la obtención de energía a partir de fuentes renovables, incluida la que se produce por el movimiento cotidiano del cuerpo humano. 

Zhong Lin Wang subraya: “La energía que puede generarse del andar humano es de 67 W al día aproximadamente, y si contamos el movimiento de todo el cuerpo alcanza los 100 W”. Se trata de la energía necesaria para mantener encendida una bombilla de 100 W durante una hora, o bien una pequeña luz de apenas 1 W durante 100 horas.

Para los científicos, esta innovación tiene una amplia gama de aplicaciones, como recoger la energía del movimiento del cuerpo, de las vibraciones de la naturaleza, de las ondas de sonido, de las industrias, del movimiento de los coches, del viento, la lluvia y el oleaje.  (Fuente: SINC)
http://noticiasdelaciencia.com/not/9737/un_nuevo_generador_convierte_el_movimiento_humano_en_electricidad/

La vida en la Antártida


Han pasado las primeras semanas en la base y, como si el oscuro invierno nunca hubiese hecho acto de presencia, la actividad frenética ha retornado a este tranquilo rincón del planeta. La base, antes dormida, ha despertado de un invierno frío y largo. El ritmo en ella es de nuevo agitado y la gente pulula por los alrededores intentando aprovechar el corto verano de una campaña mucho más breve de lo habitual. Los proyectos científicos han de concluir antes de la llegada del buque que pondrá fin a la temporada. Por ello no se puede perder ni un solo día.
A las pocas horas de mi llegada a Isla Livingston paseaba con un par de investigadores en busca de zonas adecuadas para un nuevo muestreo de líquenes. El reencuentro con algunos lugares de la isla tras casi un año tiene algo de entrañable vuelta al hogar. Uno busca los detalles de los que quedó prendado hace tiempo. Hay una evidente curiosidad por ver cómo han cambiado las cosas durante la ausencia. Los cambios aquí pueden ser tan evidentes como los de una gran ciudad en la que se ha vivido antaño o los de un pequeño pueblo de veraneo al que se retorna tras el invierno: desde un glaciar que se ha retirado decenas de metros a una pingüinera con una población considerablemente diezmada. Ello percibí al reencontrarme con la colonia de pingüinos de Caleta Argentina, a escasos kilómetros de la base. Siempre da pena observar cómo lugares queridos se deshabitan. La innivación ha aumentado en las últimas campañas y, nada más llegar, el fenómeno salta a la vista. Todavía hay demasiada nieve para esta época del año, ello facilitará nuestro trabajo en el glaciar pues hará que se tapen muchas de las grietas sobre las que tenemos que pasar durante nuestro trabajo. Por otro lado complicará las labores de carga y descarga y apertura de los módulos durante el tiempo que estemos aquí.
Uno de los iglús de la base antártica española, en la isla Livingstone. / HILO MORENO
La base, de brillantes colores rojos que contrastan con la blancura de la nieve, está construida en varios módulos independientes separados entre sí por decenas o centenares de metros. Éstos se diseminan sobre una llanura situada cerca de la costa. Una llanura de roca negruzca, desnuda y libre de hielo. La disposición desperdigada tiene su sentido para evitar que, en caso de incendio, el fuego no se contagie de un módulo a otro. Al igual que en un barco en alta mar, este es el gran peligro para las bases científicas. En el año 2012 la estación científica brasileña Comandante Ferraz, situada en la Bahía Almirantazgo de la Isla Rey Jorge, en el mismo archipiélago Shetland del Sur donde nos encontramos, ardió pasto de las llamas y como consecuencia murieron dos personas y una más resultó herida.
Salir de la ducha y retornar al propio dormitorio implica un paseo considerable; lo mismo para ir a desayunar o acudir al módulo de habitabilidad a ver una película. La vida gira en torno a los horarios, marcados por el desayuno, la comida y la cena. El resto del tiempo lo pasamos trabajando y el domingo es el día de descanso. La base antártica española Juan Carlos I se halla enclavada entre colinas de color oscuro. Sobre ella se eleva una montaña que recibe el nombre de Pico Reina Sofía, a partir de la cual se extiende una masa glaciar dividida en dos lenguas principales en las cuales trabajamos: el llamado glaciar Johnson y el Hurd. Este es el campo principal de actuación del equipo de técnicos de montaña al cual pertenezco. Sobre estos glaciares apoyamos un proyecto que estudia la dinámica de los glaciares gracias a la medición constante de una red de estacas situada en todo el glaciar. Calculando la posición de ellas año tras año se determina su movimiento con el paso del tiempo.
Travesía en zodiac por la bahía sur de la península Hurd, en la antártica isla Livingstone, donde se encuentra la base científica española Juan Carlos I. /HILO MORENO

Vértigo horizontal

Los días pasan y el glaciar se convierte en nuestra segunda casa. Son muchas las horas que pasamos conduciendo nuestras motos de nieve de una estaca a otra, guiados por el GPS y sumergidos en una niebla espesa como la leche. Cuando las nubes son muy densas sobre el glaciar, la visibilidad es nula y la blancura de la nieve se confunde con la del cielo. Las perspectivas se difuminan y la sensación es parecida a la de estar dentro de una pelota de ping-pong. En los países angloparlantes se conoce el fenómeno como white out o blancura total, y puede llegar incluso a producir una especie de vértigo horizontal. Cuando la zona de trabajo dentro del glaciar es demasiado peligrosa debido a la presencia de grietas, las aproximaciones se hacen con esquís, pues estos son más ligeros que las motos de nieve y reducen el riesgo de caer a las profundidades del hielo, a las entrañas de un glaciar siempre en movimiento.
Tras una jornada de trabajo en ese ambiente neblinoso la vuelta a la base es sinónimo de calidez y de regreso a la realidad. La cocina y el comedor se convierten en el refugio y punto de reunión de técnicos y científicos. Ramón, el cocinero, se encarga de mantenernos alimentados durante toda la campaña. A él acudimos para desconectar de nuestro trabajo, saciar nuestra hambre o contarle cualquier pena.
Instalación de un prototipo para la emisión y recepción de datos a larga distancia en una de las cimas cercanas a la base científica, en isla Livingston (Antártida). / HILO MORENO
Pese a la disminución del presupuesto destinado a la campaña antártica y su consecuente impacto en el número de científicos que han venido este año hasta la base, hay otros proyectos a los cuales damos apoyo. Desde el inicio de la presencia científica española en este continente, la Agencia Española de Meteorología ha estado recogiendo datos de las diversas estaciones situadas en esta zona de la Antártida. Parte de nuestra labor, a menudo, consiste en acompañar a los investigadores que trabajan en ellas hasta los lugares retirados donde se encuentran. Durante esta temporada otras labores de muestreo se están desarrollando en los alrededores de la base Juan Carlos I, como la de recogida de muestras de líquenes en zonas donde el glaciar ha retrocedido o el estudio del permafrost, una capa del suelo que permanece siempre congelada en lugares concretos de esta región polar. Otro de nuestros trabajos consiste en ascender a cimas de los alrededores con objeto de instalar prototipos para la emisión y recepción de datos a larga distancia. Estudios sobre el geomagnetismo o la recogida periódica de muestras de agua marina completan el panorama científico de una campaña antártica que transcurre a medio gas respecto a años pasados.
Estos son los proyectos a los que el equipo de guías de montaña de la base presta su apoyo año tras año, pero todo técnico de los que aquí trabajamos, aparte de su cometido específico, sea cocinar para treinta personas o reparar la excavadora averiada, ha de participar en las labores de mantenimiento general y logística de la estación. Facilitar la estancia y apoyar el trabajo del grupo de investigadores que acude todos los años a este rincón desolado del planeta para hacer ciencia es el objetivo final de todo el personal técnico de la base. Ello puede incluir escalar una montaña, quemar residuos humanos en la incineradora o poner la mesa a mediodía y servir el postre.