En busca del panel solar autoinstalable más barato y eficiente del mundo


El Centro Fraunhofer (el mayor centro de investigación europeo) para sistemas de Energía Sostenible trabaja en un ambicioso proyecto de paneles solares que persigue que cada ciudadano sea capaz de instalar por sí mismo y producir su propia energía solar de un modo mucho más barato para convertir en esta fuente de electricidad en una realidad generalizada.

La nueva apuesta del centro Fraunhofer, todavía en fase de pruebas, se trata de una vuelta de tuerca más al trabajo que han venido realizando históricamente este campo. Durante el año 2013, ya consiguieron desarrollar la celda de energía fotovoltaica más eficiente del mundo. Una innovación que ahora buscan incorporar en una nueva generación de panales solares autoinstalables. Cristian Hoepfner, director del centro, explica cómo, actualmente, “parte del coste de la instalación fotovoltaica proviene de la infraestructura, cableado e instalaciones necesarias para montarla”. Según esta institución, se requieren al menos 26 horas de trabajo de un operario especializado en esta tarea. Un tiempo al que habría que sumar la contratación de especialistas en otros oficios para integrar los paneles solares en el marco arquitectónico del edificio. En total, el coste final actual ronda 4.90 dólares por cada vatio de potencia instalado. Mientras tanto, el sistema en el que trabaja Fraunhofer permite montar los paneles en serie sobre una estructura flexible con capacidad autoadesiva en los techos y un sistema de montaje pensado para que los propios usuarios puedan hacerlo por sí mismos. No requiere mano de obra especializada, y su montaje total está presupuestada en tan sólo de 10 horas de trabajo con un coste de 1.50 dólares por vatio de potencia instalado.

Con ayuda de un electricista este sistema puede simultanearse con la red eléctrica, instalarse en solitario para la autogeneración o utilizarse como fuente de energía simultánea que, por ejemplo, sirve como alimentación de los vehículos eléctricos. Además, esta tecnología cuenta con un programa de gestión inteligente capaz de detectar fallos o anomalías en su montaje y que envía a la red en tiempo real los datos de generación y consumo de cada uno de los domicilios instalados.

Fuente: www.elmundo.es

 
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Solar Forest, el bosque del futuro

 
Con la demanda creciente de vehículos eléctricos, cada vez más, los investigadores y los diseñadores se centran en una cuestión que cada día cobra mayor importancia: cómo recargar tantos vehículos eléctricos.
 
Neville Mars, un arquitecto holandes, tiene una solución bastante innovadora, denominado Solar Forest. Su idea consiste en un aparcamiento que estaría cubierto por unas estructuras que imitan en parte la forma de un árbol con unas sombrillas sobre las ramas que a su vez portan placas fotovoltaicas para la captación de energía solar y su transformación en electricidad. Con dicha electricidad se podrían cargar los coches eléctricos estacionados al pie de estos “árboles tecnológicos”.
 
Sin duda que ofrecer una red de recargas es tan importante como cualquiera de las prestaciones que un vehículo eléctrico pueda ofrecer a su futuro propietario ya que sin esta, gran parte de los consumidores retrasará su adquisición y puede suponer un freno al desarrollo. 
 
Seguramente todos vamos a seguir prefiriendo los bosques naturales, por su frescura y belleza, pero si se van a construir redes para carga de autos eléctricos la imitacion de la naturaleza parece ser una buena idea.
 
Fuente: www.innovaticias.com

Cinco mitos sobre la energía solar fotovoltaica


Por confusión, o quizás por intereses creados, se han difundido ciertas ideas sobre la Energía Solar Fotovoltaica, que por su nivel de repetición en muchos foros o publicaciones, podrían ya recibir la calificación de “mitos”. Vamos a revisar algunos de ellos

Todo lo que hay que saber sobre los pavimentos energéticos

Hace unos años su mujer Julie salió deprimida del cine tras ver el documental “Una verdad inconveniente” realizado por el ex-vicepresidente de los EE.UU, Al Gore. En ese momento, Scott Brusaw, un ingeniero electrónico estadounidense preocupado por el medioambiente, decidió que podía aplicar sus conocimientos para combatir el calentamiento global.
Con alma de inventor Scott fundó la empresa Solar Roadways que fabrica pavimentos energéticos con paneles solares exagonales sobre los cuales se puede circular.Gracias al apoyo de algunos famosos y a las redes sociales, pudo convertir su idea en un fenómeno viral, haciendo que su sueño de reformar las autopistas para que generen energía se haga realidad. Por lo menos, cada vez está un poco más cerca de lograrlo.
 
Scott, ya tiene prototipos instalados a pequeña escala y defiende a capa y espada la utilidad de sus paneles, que pueden soportar el trajín no solamente de vehículos pequeños, sino también de los grandes. Además las inclemencias del tiempo, no representan un impedimento para generar electricidad. Según él, su idea tiene algo que contenta a todo el mundo: “A los ecologistas les encanta, y a los que niegan el cambio climático también, porque genera puestos de trabajo”.
La idea, que puede parecer un poco quijotesca pero silenciosamente ha conseguido enamorar tanto al gobierno de los Estados Unidos, que lo financió con 850 mil dólares en subvenciones, como a los contribuyentes, que han aportado al proyecto más de 2 millones de dólares a través de donaciones vía online.

Pero es interesante adentrarse un poco más en el proyecto para entender de qué estamos hablando. 

Hablamos de paneles hexagonales de vidrio templado donde cada uno contiene su propio microprocesador, que se comunica inalámbricamente con los paneles circundantes. Si uno de ellos se daña, automáticamente deja de emitir su señal a los demás. A continuación, el resto de los paneles se encargan de reportar la anomalía. Por ejemplo, con un mensaje que podría decir lo siguiente: “I-95 del kilómetro 114.3 carril hacia el norte, en el tercer bloque, el panel número A013C419 no responde”.

Se trata de un sistema modular, como si fueran baldosas. Eso hace que la reparación es mucho más rápida y más fácil que el sistema actual de mantenimiento de carreteras. Solamente en los EE.UU., más de 160 mil millones de dólares anuales se pierden en carácter de productividad de las personas que son atrapadas por el tráfico debido al mantenimiento de las carreteras. Cada panel pesa 50 kilogramos. Eso significa que el panel puede ser intercambiado y reprogramado en pocos minutos y el panel dañado es devuelto a un centro de reparación. 

Si bien los paneles están fabricados de vidrio templado, pareciera que podría ser un material frágil, es mucho más resistente de lo que uno cree. De hecho el vidrio templado se rompe de manera diferente que el vidrio común. La dureza de los materiales se miden por una escala que van de los materiales mas suaves con un valor de 0 a los más duros como el diamante con un valor de 10. El asfalto tiene una dureza de 1.3 unidades en esta escala. El cobre, tiene una dureza de 3, el hierro y níquel tienen una dureza de 4, de acero cae entre 4 y 4,5. Finalmente, el vidrio templado tiene una dureza que varía entre 5,5 a 6,0 (en realidad puede superar el 7). Hay que recordar que el vidrio templado, se convierte en 4-5 veces más fuerte que el vidrio no templado. Por ejemplo el vidrio blindado está hecho con vidrio templado laminado.
Otra de las ventajas que hay en este proyecto es que la superficie de la carretera se calienta por el mismo proceso físico de generar energía. Eso significa que desaparecerían los ciclos de congelación de caminos. Hasta las acumulaciones de nieve se acabarían en los casos que la nieve no sea demasiado abundante.

Estos paneles disponen además de una estructura interna de leds de alta potencia, que pueden verse durante el día aún con la luz del sol incidiendo sobre ellos. Por la noche, disminuyen su intensidad para que no afecten a los conductores y además se pueden desactivar si no hay vehículos sobre la calzada. Inicialmente el proyecto busca que los leds se activen alrededor de 800 metros por delante de un vehículo circulando sobre la autovía.
Otra opción muy interesante es que estos paneles se podrían usar para aplicaciones de seguridad, ya que son sensibles a la presión. De hecho se puede disparar una señal eléctrica cuando una persona se para sobre uno de ellos. Por ejemplo, podría disparar una alerta visual a los peatones para que no crucen la calzada. 

Scott asegura que sus paneles exagonales se pueden utilizar tranquilamente no solamente en calles y carreteras. Pueden aplicarse en aceras, senderos para bicicletas, estacionamientos. También asegura que las marcas de derrape de neumáticos no se adhieren a esta superficie, como sí lo hacen en el asfalto poroso y además pueden soportar una carga máxima en movimiento de 114 toneladas, datos más que sorprendentes para tratarse de una superficie de vidrio templado. 

Como siempre, los avances tecnológicos en el área de la energía solar lejos están de detenerse. Permantenemente investigadores como Scott aportan a la tecnología, nuevos visos que hacen que sea cada vez más util para el usuario común.

 
Video presentación: Proyecto 
Prueba mecánica: Prueba de un tractor

La revolución en la energía solar fotovoltaica: Llega el Grafeno

Pablo Jarillo-Herrero es un físico español que recibió en Washington el galardón presidencial para jóvenes científicos por su investigación de las propiedades electrónicas y ópticas de nuevos materiales como el grafeno. Este premio, además de llevar a sus arcas un millón de dólares, fue un grato reconocimiento a su labor en el campo de la ciencia y la ingeniería.

Actualmente Pablo Jarillo–Herrero cuenta con un equipo de 20 investigadores más que trabajan desde el 2008 en el Departamento de Física del MIT (Massachusetts Institute of Technology) estudiando nuevos  materiales. Jarillo-Herrero comenta que “el grafeno tiene un mecanismo de captación de energía que no ocurre en otros materiales, lo que podría permitir que se utilice en sistemas de recolección de energía más eficientes”. Además, también comentó que “podría ayudar a que la electrónica sea más rápida y eficiente y así, evitar o moderar el calentamiento que sufren ahora las computadoras”.

Lo más esperanzador de este descubrimiento es que también se pueden aplicar a los paneles solares, donde permanentemente se estan estudiando sus posibles aplicaciones: “ya hay empresas que lo emplean en celdas solares como un material conductor transparente, como fotodectector y en nanocompuestos mecánicos porque es el material más fuerte que existe”, explicaba Pablo Jarillo–Herrero.

En 2010, los científicos Andre Geim y Konstantin Novoselov recibieron el Premio Nobel de Física gracias a sus revolucionarios descubrimientos sobre el Grafeno. Es que este material tiene numerosas propiedades por lo que se estima que revolucionará la tecnología, aunque todavía está por llegar a su aplicación masiva. Hasta ahora, esta alotropía del carbono se ha usado como complemento del silicio, pero se cree que cerca del 2024 podría llegar incluso a sustituirlo no solo en la microelectrónica, sino  también en el sector de la fabricación de dispositivos fotodetectores y colectores de energía como afirma una investigación del MIT donde se ha logrado que el grafeno transforme energía lumínica en energía eléctrica.

En el MIT se propusieron someter una lámina de Grafeno a la luz de un láser. Descubrieron que en el material aparecieron dos regiones con diferentes propiedades eléctricas. Para su sorpresa, esto también provocó una diferencia de temperatura entre ambas zonas de material que hizo que se generase una corriente eléctrica. De ahí se observó que el Grafeno, al ser iluminado por un láser, los electrones de su estructura que eran calentados por la luz circulaban en la corriente generada, pero el núcleo de carbono de la estructura del material permanecía frío e inalterado.

Por otra parte, estos resultados ya se había podido observar pero en unos escenarios totalmente distintos, por ejemplo: ante temperaturas extremadamente bajas o cuando se bombardean intensamente con un láser de alta potencia. Sin embargo, en este caso el fenómeno apareció a temperatura ambiente y con una luz que no era más intensa que la luz del sol.

De esta forma el grafeno luego de ser expuesto a una fuente lumínica empezó a producir corriente eléctrica de manera inusual los investigadores asumieron que se debía a un efecto fotovoltaico y en su momento lo despreciaron. Pero analizando detenidamente este descubrimiento podría llevar a muchas mejoras en los dispositivos fotodetectores y lo que es más importante, podría traer una nueva generación de placas solares.

Aunque este fenómeno es muy nuevo y todavía es difícil predecir su aplicación, se piensa que el grafeno será la solución a un gran abanico de problemas actuales. Sobre todo, en el campo de energía solar. Este material podría tener aplicaciones como fotodetector, puesto que podría reaccionar ante un intervalo de energía bastante amplio, desde la luz visible hasta los infrarrojos. También podría funcionar como recolector de energía solar, ya que es capaz de responder a un intervalo amplio de longitudes de onda en contraposición a los materiales habituales que únicamente responden a longitudes de onda concretas.

Habrá que ser pacientes y esperar, ya que los avances en este tema son continuos y no se detienen. Seguiremos a la espera de más novedades al respecto.