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Archive for the 'Energia' category

Redes Eléctricas. Inteligencia y poder

El pasado apagón en parte de Europa, ha traído, como no, la consabida propuesta, en este caso por el Sr. Prodi, del nombramiento de una autoridad europea para tomar decisiones que prevengan estos casos. Trabajo desde hace 25 años en el Sector Eléctrico, así que algo al respecto me veo capacitado para decir, y no es precisamente a favor de la propuesta del Sr. Prodi.
Vamos a ver, la política es una cosa y la ingeniería es otra muy distinta. La Red Eléctrica Europea, es una red descentralizada, pero no distribuída, que está coordinada por los Centros de Control de cada país. En el caso de España, la gestión la realiza REE, y la gestión de Interrumpibilidad, ya de por sí es problemática, así que podéis imaginaros si las decisiones se toman desde un centro de control europeo. De hecho, lo que ha salvado a Europa de un cero total de tensión, ha sido la actuación de las protecciones automáticas, pues los Centros de Control, todavía estaban estudiando cual era la causa, la cual, fué un error humano. EON descargó una línea de alta (es decir, la dejó fuera de servicio para trabajar en ella), sin que fuera técnicamente compensada su desconexión, lo cual, en el delicado equilibrio que requiere la Red eléctrica, motivó un desajuste de la frecuencia y ya sabemos lo que pasó a continuación.

Si se crea esa “autoridad eléctrica central”, aparte de que la experiencia ha demostrado que los mecanismos automáticos son más rápidos que los analistas humanos, (y no digamos nada si además intervienen cadenas de mando complejas y que coordinarían distintos países), además las dudas de imparcialidad a la hora de desconexionar los segmentos de red de unos países para salvaguardar la integridad de la red de otros será, cuanto menos polémica.

¿Solucion?. Mayor distribución de la Red. Aplicación de lenguajes de control para la gestión de la interconexión de Redes, y especialemente prometedor, la aplicación de Inteligencia Artificial para el control de la Red y la subdivisión de esta en segmentos inteligentes que puedan desconectarse rápidamente para evitar “el efecto dominó”.

Son soluciones de ingeniería, y de hacer mas distribuída e inteligente la Red lo que hay que aplicar, y no anticuados conceptos políticos basados en “Centralización” y “Autoridad”. Sr. Prodi, siga con su política, y deje la ingeniería para los ingenieros.

Fision nuclear en celulas solares: Puntos cuanticos

La base del rendimiento energético en un reactor nuclear consiste en que se puede regular el flujo de neutrones emitidos por las pastillas de uranio, de forma que estos, a su vez provoquen nuevas fusiones en las pastillas adyacentes. Einstein y su E=mc2 por un lado, y la ingeniería que permite que esta reacción en cadena esté controlada en todo momento, por otro, son los dos factores que regulan el rendimiento energético del reactor, pero la clave está en que tanto los neutrones tienen la energía necesaria para incidir en los inestables atomos de uranio fisionable, por un lado, y por el otro, en que estos átomos de U235, al recibir el “golpe” del neutrón, se rompen liberando energía (calor) y de 2 a 5 neutrones, conjuntamente con otras partículas.
En la producción de energía eléctrica utilizando células fotovoltaicas solares, la mayor fustración desde el punto de vista de rendimiento energético, consiste en que, aunque los fotones que inciden en el material fotoconductor, tienen energía suficiente para arrancar varios electrones, la realidad es que como mucho sólo logran arrancar uno.

Las causas físicas de ello son bastante complejas, pero en resumen se puede decir que cuando un electrón libre que ha absorbido un fotón colisiona (y sucede frecuentemente) con los átomos vecinos entonces es menos capaz de liberar otro electrón y la energía que debería emplearse en ello se pierde en vibraciones de la red de atomos del material semiconductor que se escapa en forma de calor, ya que el material semiconductor, a diferencia del U235, no “se rompe” al recibir la energía.

Basándose en esa característica, los investigadores han conseguido en el laboratorio crear el equivalente a “zonas fisionables” en el semiconductor, insertando pequeños cristales de seleniuro o telururo de plomo, creando los denominados “puntos cuánticos” (pequeñas zonas nanométricas), que permiten liberar varios electrones por fotón incidente. Esto puede crear una auténtica revolución en la energía de origen fotovoltaico.

Lo interesante es que no está nada clara la mecánica del proceso. Funciona y a efectos prácticos es lo que importa, pero los científicos no se ponen de acuerdo si se trata de un nuevo fenomeno relacionado con las paradojas de la mecánica cuántica, que requiere la presencia de una propiedad no vista hasta el momento, mientras que otros científicos afirman que el fenómeno sí está contemplado en las ecuaciones conocidas y que sólo hay que saber reinterpretarlas.

Lo importante es el que los puntos cuánticos están dando resultados prácticos, y no sólo en las células fotovoltaicas. Incluso con técnicas orgánicas ayudarán a construir las nuevas computadoras.
Ya sabéis, recordad lo que son los puntos cuánticos. Llegan por la puerta grande.

Profesor Hidrógeno

El Doctor Bragi Arnason, fué bautizado como Profesor Hidrógeno, a raíz de sus esfuerzos en su país natal, Islandia, para que el pais, sustituya los 6 millones de barriles anuales que importa para cubrir sus necesidades de combustible para el transporte, por hidrógeno, de forma que todo el suministro energético del país se realice única y exclusivamente mediante energías renovables.

El Dr. Bragi Arnason es miembro de la International Association for hydrogen energy, y con sus treinta años de experiencia en el desarrollo de sistemas, viables económicamente, de aplicación energética del hidrógeno, tiene una clara mente abierta que se contrapone a la de los catastrofistas energéticos que querrían hacernos retroceder a la Edad Media, y que se resume en esta frase de la entrevista de RollingStone:

When the Vikings settled in Iceland, they used only renewable energy like wind, sun and wood. The Icelanders were in the ‘first solar-energy civilization’ — and so was the whole world. Now we are finding our way out of the fossil-fuel era, back into the ’second solar-energy civilization.’ And, in the end, the same will also be the case for the rest of the world.

Con sus 70 años tiene claras sus ideas, pensando en el futuro para sus hijos y nietos. Si bien las previsiones del Observatorio de Prospectiva Tecnológica Industrial (OPTI), pronostican que para el 2020 España contará con un 5% de su parque automovilístico constituído por vehículos propulsados por hidrógeno (Europa Press, 23 Mayo 2006), los obstáculos para la utilización de este combustible, siguen siendo:

  1. La producción. Al no existir el hidrógeno como elemento libre en la naturaleza, hay que gastar energía en su fabricación, utilizando energía nuclear y eólica combinadas, como única forma con viabilidad económica de generar la producción a gran escala que requerirá este nuevo combustible.
  2. Autonomía y prestaciones. Como el propio Dr. Arnason ha comentado: “nadie comprará un coche de hidrógeno que no pueda hacer lo mismo que uno de gasolina” (www.hey.es). Hasta ahora General Motors, con sus vehículos Sequel e Hydrogen3 (GM Hydrogen Cars fact sheets), de 249 y 300 millas de autonomía ( 400 y 480 km), es la única que satisfaría ese requisito.
  3. Estaciones de servicio de hidrógeno. Entre 500 y 1000 estaciones de este tipo deberían existir en España para el 2020 con el fin de poder satisfacer la demanda de ese supuesto 5% de parque automovístico de hidrógeno.
  4. Seguridad en el almacenamiento del hidrógeno. El hidrógeno es tremendamente inflamable. Con un poco de suerte, el reciente descubrimiento de un polímero titanizado (poliacetileno dopado con titanio), podría almacenar hasta 63 kg de hidrógeno por metro cúbico de forma segura ó la ya anunciada “pildora danesa de hidrógeno“, podría ser la solución.

Para todo ello, hace falta la voluntad política, por parte de los gobernantes, y la empresarial, para el desarrollo de las infraestructuras necesarias, para su fomento. Por ello, esta iniciativa de la Junta de Andalucía merece una felicitación. A ver si las demás autonomías siguen su ejemplo.