Noticalor-Grupo 7

EDITORIAL

La demanda energética tanto por edificios, vehículos entre otros aspectos cotidianos obliga a pensar nuevos modelos encaminados a urbes más sostenibles y eficientes, capaces de rebajar la huella ecológica de los mismos.

En este sentido, en esta edición de Noticalor se resaltaron las alternativas actuales que comprenden esta necesidad y se entrelazan con términos como la transferencia de calor por radiación y aislamientos térmicos con la finalidad de obtener un mayor rendimiento energético.

Diseñan una estructura nanométrica que puede mejorar la eficiencia de células solares hasta un 40%

Investigadores de la Universidad Carlos III, Madrid, han diseñado una nueva estructura nanométrica para recubrir la superficie de los paneles solares de silicio y mejorar su rendimiento hasta un 40%.

Este nuevo diseño se basa en una “metasuperficie”. Esto es una superficie compuesta por pequeñas estructuras que se repiten siguiendo un patrón. Además, tanto las estructuras como el patrón son menores que la longitud de onda de la luz. El patrón se basa en esferas de óxido de zinc de 210 nanómetros de radio depositadas sobre cruces en una capa delgada sobre las células solares de silicio.

El diseño que plantean consiste en grabar cruces en una célula solar de silicio amorfo hidrogenado de capa delgada. En concreto, en la capa conductora transparente por donde entra la luz. Después, unas nanoesferas de material dieléctrico rellenan estas cruces. De esta manera, la luz que llega a la célula se re dirige eficazmente a su zona activa, el lugar donde se transforma en corriente eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico. Con ello consiguen atrapar en la célula solar más luz, generando hasta un 40% más de corriente generada, según sus cálculos.

Incrustar las esferas en las cruces, acercándolas ligeramente a la capa activa que está debajo, potencia su efecto enormemente, señalan en el estudio. 

Braulio García, investigador del GDAF dice: “Hemos intentado potenciar la difracción que producen las cruces mediante los propios efectos resonantes de las esferas. Los contrastes entre los índices de refracción de las nanoesferas y los de las capas inferiores permiten explotar los efectos que buscábamos. Cuando este diseño se pueda implementar en la fabricación, se conseguirá una mejora de rendimiento muy significativa en las células solares que se instalen en futuros campos solares”.

Adicionalmente, otra ventaja que tiene el diseño es que los efectos que produce permiten que se reduzca el espesor de la capa activa para generar la corriente de manera eficaz, lo que ahorra material a la hora de fabricarla.

Fuente: https://ecoinventos.com/estructura-nanometrica-mejora-eficiencia-celulas-solares/ (10 de febrero de 2021).

 

Crean un aparato que enfría edificios sin electricidad y calienta agua con energía solar

Investigadores de la Universidad de Buffalo tienen mucho que decir con su nuevo aparato: han desarrollado un prototipo de dispositivo híbrido que no solo puede enfriar edificios drásticamente sin usar electricidad, sino que puede capturar energía solar para calentar agua. Emplea un sistema de enfriamiento radiativo, que absorbe el calor del interior de una habitación o edificio y lo emiten en ondas infrarrojas hacia el cielo, donde la atmósfera propicia que el calor se pierda directamente hacia el vacío del espacio exterior.

Con este prototipo se busca enfriar los edificios de forma pasiva ante un futuro cada vez más cálido, con noches tropicales, temperaturas más elevadas y olas de calor más recurrentes, teniendo en cuenta que el aire acondicionado genera emisiones muy altas de gases contaminantes y un alto consumo energético.

Estos dispositivos utilizan paneles hechos de materiales que pueden absorber y emitir calor. La forma lógica de orientar estos paneles emisores térmicos es tener una cara apuntando hacia el cielo, como un panel solar, pero los investigadores han hallado un diseño más eficiente.

Para ello, movieron un emisor térmico para que el calor pudiera recolectarse de ambos lados y transmitirse al espacio, poniéndolo en vertical, entre un par de espejos dispuestos en forma de V. De este modo, los espejos reflejan las ondas infrarrojas hacia el cielo.

Crédito: Universidad de Buffalo     

 “Dado que la emisión térmica de ambas superficies del emisor térmico central se refleja en el cielo, la densidad de potencia de enfriamiento local en este emisor se duplica, lo que resulta en una reducción récord de alta temperatura”, dice Qiaoqiang Gan, autor principal del estudio.

Los experimentos se saldaron con éxito, ya que se demostró la capacidad del aparato para reducir la temperatura dentro de una unidad de prueba en más de 12 ° C (22 ° F) bajo la luz solar directa, y en más de 14 ° C (25 ° F) en una noche simulada de prueba. 

Los espejos están fabricados con 10 capas delgadas de plata y dióxido de silicio y reflejan las ondas del infrarrojo medio del emisor mientras absorben las ondas visibles y del infrarrojo cercano de la luz solar, evitando que el calor solar anule el efecto de enfriamiento. Como potente extra adicional, el calor absorbido por los espejos se puede aprovechar; en esta prueba, el equipo lo usó para calentar agua a 60 ° C (140 ° F).

Esta innovación podría hacer más barata la tecnología ambiental de enfriamiento. Sus próximos planes pasan por escalar su tamaño y aumentarlo hasta cubrir una azotea, ya que el dispositivo de prueba únicamente medía 70 centímetros cuadrados. La investigación está publicada en la revista Cell Reports Physical Science.

 

Autor: Andrea Nuñez

Fuente: https://www.ticbeat.com/innovacion/invento-enfriar-edificios-sin-electricidad-calienta-agua-con-energia/  (9 de febrero de 2021)

 

Razones por las que el hidrógeno es la próxima revolución energética

Después de tantos años de debate parece que por fin el hidrógeno está a punto de entrar en la fase de despliegue masivo, cada vez son más las noticias sobre los nuevos desarrollos tecnológicos, informes e inversiones. Es decir, que cada vez esta más cerca de entrar en nuestra vida cotidiana y ofrecer una solución para descarbonizar nuestras industrias más intensivas en carbono. Aunque aún tiene desafíos que superar, no hay duda de que desempeñará un papel clave de un futuro energético limpio, seguro y asequible.

Inversiones públicas.

Muchos países en Europa y Asia han aprovechado sus planes de recuperación económica después de la COVID-19 para poner en marcha ambiciosas estrategias en materia de hidrógeno. Así miles de millones de dinero público se inyectarán en la industria del Hidrógeno.

Estaciones de servicio o vehículos, todo en uno.

Cada vez se desarrollan y proyectan más vehículos de Hidrógeno junto con estaciones de servicio, lo que marca una estrategia combinada para la etapa de masificación de este producto. Esta puede ser la clave del desarrollo del hidrógeno.

Trenes de hidrógeno, en funcionamiento.

El primer tren alimentado con hidrógeno del mundo tuvo éxito en Alemania, Coradia iLint. Conllevando a que se expanda a países como Italia, España y Austria.

La región norte de Alemania ya planea comprar otros 14 de estos trenes, mientras que Francia planea operar su primer tren alimentado con hidrógeno para 2022.

Los camiones de hidrógeno salen a la carretera.

En julio de 2020, Hyundai Motor envió a Suiza las primeras 10 unidades de XCIENT Fuel Cell, el primer camión de carga pesada con pila de combustible del mundo. La compañía planea poner en funcionamiento 50 camiones para finales de año y un total de 1.600 unidades para 2025.

Esto forma parte de un innovador modelo de negocio establecido por Hyundai: los camiones serán alquilados a operadores de camiones comerciales en régimen de pago por uso por Hyundai Hydrogen Mobility (HHM), una empresa conjunta con la compañía suiza H2 Energy. Esto significa que los clientes de la flota comercial no necesitan una inversión inicial. Una gran opción para su expansión. Paralelamente, para garantizar una red de estaciones de servicio, AVIA abrió su primera estación de servicio de hidrógeno en San Gall (Suiza), que fue inaugurada por Bertrand Piccard.

El precio del hidrógeno verde está bajando.

Aunque el hidrógeno es el elemento más abundante del universo, no está fácilmente disponible en nuestro planeta.

Para producir hidrógeno existen diferentes métodos: usar combustibles fósiles como el petróleo y el carbón, que emiten CO2 (hidrógeno gris); usar el mismo proceso, pero añadiendo tecnologías de captura de carbono para evitar las emisiones de CO2 (hidrógeno azul); o usar electricidad renovable para alimentar un electrolizador que separa el hidrógeno de las moléculas de agua (hidrógeno verde). Aunque el hidrógeno verde es la única solución sostenible, su precio es mucho más alto que el de sus homólogos. Pero el precio del hidrógeno verde está bajando rápidamente, sobre todo por su desarrollo a gran escala y a la disminución de los costes de las energías renovables.

El hidrógeno aprovecha la infraestructura de gas natural.

El hidrógeno se conoce a menudo por ser una solución para descarbonizar el sector del transporte. Pero hay otra área en la que el H2 verde podría ser clave para reducir las emisiones: el calor.

En muchos países desarrollados, la principal fuente de calefacción es el gas natural, un combustible fósil. Para reducir estas emisiones, se podría inyectar hidrógeno en la red de gas natural existente. La principal ventaja de esta solución es que el hidrógeno puede usar la infraestructura de gas existente.

 

Fuente: https://ecoinventos.com/razones-hidrogeno-proxima-revolucion-energetica/ (02 de febrero de 2021).

 

Auditoría energética: ¿en qué consiste?

Una auditoría energética es un estudio técnico que se realiza para comprobar si la gestión energética de una edificación está optimizada, es decir, si el ahorro energético que se está consiguiendo es el máximo o si se pueden adoptar medidas para que éste sea mayor.

En el caso de poder aplicar nuevas soluciones energéticas, la auditoría explicará dónde y cómo hay que actuar para poder alcanzar el máximo ahorro de recursos. Por esta razón las auditorías energéticas también reciben el nombre de estudios de ahorro energético o de costes energéticos.

Una auditoria energética es importante ya sea por necesidad de información o concientización, en los últimos años se le ha dado prioridad debido al considerable incremento de costes energéticos. En más del 85% de los casos, una auditoría energética propone mejoras de consumo que conllevan un ahorro económico si se siguen las recomendaciones, por esta razón es aconsejable la realización de una auditoría energética en cualquier tipo de edificación.

Partes de una auditoría energética

Una auditoría energética debe estar realizada por profesionales especializados y cualificados que estudian la situación actual de la edificación y proponen mejoras para maximizar el ahorro energético del edificio.

Por esta razón, las auditorías deben tener dos partes:

➢     Estudio de la situación actual: análisis de usos, estudios de facturas, toma de datos relevantes.

➢     Propuesta de medidas de mejoras: identificando individualmente los aspectos en los que actuar puede conllevar una mejora energética.

Todo aspecto del edificio que realice un consumo energético es propicio de ser analizado en una auditoría energética para poder proponer mejoras en su uso y conseguir así el esperado ahorro entre ellas iluminación, sistemas eléctricos y maquinaria de instalaciones. Este ahorro puede ser más que significativo: según la Unión Europea hasta el año 2020 el potencial de ahorro que existe en esta materia es superior al 25%, por lo que los próximos cinco años son el momento ideal para realizar una auditoría energética en cualquier tipo de edificación.

 

Fuente: https://blogedificacionyenergia.com/auditoria-energetica/ (2020)

Paneles solares transparentes podrán convertir ventanas de edificios en fuentes de energía

La ciencia lo ha hecho otra vez: Investigadores de la Universidad del Estado de Michigan (Estados Unidos) desarrollaron paneles solares 100% transparentes, que podrán funcionar como fuentes de energía sustentable y ventanas de edificios a la vez.

La nueva tecnología desarrollada, utiliza moléculas orgánicas que funcionan absorbiendo longitudes de ondas de la luz que son invisibles para el ser humano, como la luz infrarroja y la luz ultravioleta.

Debido a que los paneles actuales por lo general son oscuros, se creía imposible hasta hace muy poco que un panel transparente fuera capaz de retener los fotones que vienen de la luz del sol, desde los cuales se genera la energía.

“Si las células transparentes finalmente resultan comercialmente viables, la energía que generan podría compensar significativamente el uso de energía de edificios grandes”, explicó el Dr. Lunt, profesor de la Facultad de Ingeniería en la Universidad Estatal de Michigan.

Con paneles solares transparentes, las posibilidades se expanden, ya que se podrán utilizar como ventanas que a su vez serían fuentes de energía.

Sin duda, esta es una gran noticia que nos permite tener esperanza sobre el futuro y bienestar mundial, y es que poco a poco, estas alternativas están tomando cada vez más protagonismo en la agenda científica.

 

Fuente: https://culturafilosofica.com/paneles-solares-transparentes-convertir-ventanas-edificios-en-energia/  (25 de enero de 2021).

Elon Musk dice que la furgoneta eléctrica de Tesla podría tener paneles solares

Elon Musk, CEO de Tesla dio algunos nuevos detalles sobre la posible furgoneta eléctrica que la compañía podría desarrollar en los próximos años.

Equipar cualquiera de los vehículos que Tesla vende actualmente con paneles solares elevaría exponencialmente el costo del coche. El problema es que la mayoría de los coches no tienen la superficie ni se conducen en el clima adecuado para que la instalación de paneles solares sea una solución ventajosa para aumentar de forma apreciable la autonomía. Lo han intentado anteriormente con proyectos caseros, pero no ha resultado muy eficaz para que sea una buena opción.

Sin embargo, Musk afirma que una furgoneta sería ideal para un sistema de paneles solares fotovoltaicos, teniendo en cuenta su techo relativamente plano y tiene una gran superficie. Estas dos cuestiones son las que hacen que el diseño sea desfavorable para los coches o SUV que la empresa ofrece para el transporte de pasajeros.

Elon Musk dice “Una furgoneta, con un área grande y plana, es realmente donde la energía solar podría empezar a tener un poco más de sentido. Ya sabes, porque tienes mucha superficie. También podría tener, tal vez, un techo donde es solar, y luego, cuando está parado, [el techo] sale y proporciona sombra, y tal vez triplica su área o algo así. Ahora, si triplicas la superficie, y tienes una superficie grande y plana, tal vez podrías empezar a cargar lo suficiente como para empezar a hacer como 50 km al día”.

Lo anterior indica que el techo “que sale” tendría un aspecto similar al de un toldo, lo que tendría sentido especialmente en el caso de que la furgoneta necesitara más superficie para los paneles solares. Por supuesto, esto es sólo una idea, ya que Tesla no ha confirmado que esté desarrollando una furgoneta eléctrica comercial. Sin embargo, podría tener sus ventajas, por ejemplo, para el transporte comercial.

 

Fuente: https://ecoinventos.com/elon-musk-furgoneta-electrica-tesla-con-paneles-solares/ (13 de febrero de 2021). 

 

Nueva célula solar 100% plegable que se puede doblar por la mitad hasta 10.000 veces sin romperse

Siempre imaginamos los paneles solares como una placa cuadrada sólida. Pero la tecnología solar es cada vez más flexible, y ahora ingenieros de la Universidad Nacional de Pusan (Corea) han desarrollado un prototipo de células solares totalmente plegables.

Las células solares rígidas son estupendas para los tejados y grandes parques solares, pero les vendría bien un poco más de flexibilidad para facilitar su transporte, o introducir la tecnología en vehículos, teléfonos, otros dispositivos electrónicos o incluso en la ropa.

En los últimos años, las células solares flexibles se han mostrado prometedoras para todo este tipo de aplicaciones. Suelen estar hechas de materiales de capa fina, como el grafeno, el diselenuro de tungsteno o el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS), depositados sobre sustratos flexibles, como polímeros o incluso papel. El resultado es una célula solar que puede doblarse hasta un grado limitado, como una tarjeta.

Pero hasta ahora no han sido capaces de doblarse completamente por la mitad sin romperse. Para solucionar este problema, los investigadores recurrieron a películas conductoras hechas de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT). Incrustaron esta película en un sustrato de poliamida y luego la doparon con óxido de molibdeno para mejorar su conductividad.

Al final, los investigadores lograron fabricar una célula solar de sólo siete micrómetros de grosor que podía plegarse hasta un radio de sólo 0,5 mm. Es decir que fueron capaces de soportar más de 10.000 ciclos de plegado sin romperse.

Por supuesto, también funcionaron decentemente bien como células solares, mostrando una eficiencia de conversión de energía del 15,2% y una transparencia del 80%.

Los resultados obtenidos son de los mejores que se han obtenido hasta ahora para las células solares flexibles, tanto en términos de eficiencia como de estabilidad mecánica.

 

Fuente: https://ecoinventos.com/celula-solar-totalmente-plegable/  (11 de febrero de 2021).

¿Qué es el «SATE» y cuáles son sus ventajas?

En estos últimos años la eficiencia energética se ha convertido, dentro del mundo de la construcción, en unos de los elementos más demandados y comentados ya que nos permite aplicar los principios de eficiencia energética y poder disfrutar así de un aislamiento que permita un ahorro significativo de energía.

El SATE es un Sistema de Aislamiento Térmico por el Exterior que principalmente consiste en implementar tres elementos clave. 

1.      Lo primero es introducir paneles de aislamiento prefabricado, que pueden variar en función de su material o espesor.

2.      Fijaciones para unir el aislamiento con el muro de soporte.

3.      Para terminar el acabado se ponen capas de mortero acrílico y entre medias se coloca una malla de fibra de vidrio.

 

El sistema SATE, permite que haya un ahorro significativo en la eficiencia energética y así poder disfrutar de sistemas eficientes a  nivel energético, que nos permiten ahorrar en el consumo de energía necesaria para poder calentar o enfriar las diferentes zonas.

Entre las ventajas del SATE están:

●      Mayor Ahorro energético: Se puede llegar a disminuir en un 30% el consumo de energías 

●      El material aislante se coloca adherido a la cara externa de la fachada y protegido por un revestimiento.

●      Eliminación de puentes térmicos: el sistema SATE al ser continuo elimina los puentes térmicos lo que ayuda a solucionar los problemas de condensación.

●      Aislamiento acústico: No solo es aislamiento térmico ya que ofrece buenas prestaciones como aislante acústico.

●      Tu espacio habitable no se ve reducido: al ser un sistema de aislamiento externo, la superficie útil de las viviendas no se ve afectada.

●      Aumenta la esperanza de vida del edificio: un mal aislamiento es una de las causas del desgaste de cualquier edificación por lo que el sistema de aislamiento SATE permite una mayor durabilidad de la edificación. 

 

Fuente: https://easycte.com/que-es-el-sate-y-cuales-son-sus-ventajas/ (febrero de 2021)

 

Integrantes:

Johan Alejandro Esguerra (1626348)

Mayra Liliana Zea  (1843441)