Thursday, June 30, 2011

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Wednesday, June 29, 2011

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Lituus: Parálisis pero lucha. ASIF Informe Anual 2011 #Fot...: "ASIF Asociación de la Industria Fotovoltaica, acaba de publicar el informe anual con el titulo Hacia el Crecimiento Sostenido de la Fotovolt..."

Wednesday, June 22, 2011

Los océanos del mundo están en riesgo de entrar en una extinción masiva sin precedentes.

Todos los océanos de la Tierra están en un riesgo muy elevado de entrar en un proceso de extinción masiva de especies marinas, situación sin precedentes en la historia de la humanidad hace 600 millones de años.
A esta conclusión han llegado los 27 expertos pertenecientes a 18 organizaciones reunidos en la Universidad de Oxford durante tres días de intensos trabajos.


La agenda de trabajo la preparó el International Programme on The States of the Ocean.org cuyas conclusiones se emitieron el 21 de junio 2011.

El periodo de tiempo estudiado ha sido desde hoy al año 2020 y posteriormente hasta el 2050.




En su informe indican como objetivos, el revisar la información disponible sobre el estado de los océanos y niveles de fiabilidad de la misma, resumir las consecuencias mas probables de la actual presión a los océanos, extrapolar estas consecuencias desde el año 2020 al 2050, determinar las múltiples sinergías de todos estos efectos que están afectado a los océanos y que implicaciones tendrán en el futuro.

Conclusiones científicas del panel de expertos.

El panel de expertos revisó los diversos efectos que están afectando a los océanos y su capacidad para soportarlos.

El examen conjunto de las sinergías de los distintos problemas que afectan a los océanos lleva al panel de expertos a la conclusión de que hemos estado subestimando los efectos y degradación al tratarlos individualmente, ya que considerados en conjunto la degradación de los océanos es superior a lo que se esperaba si se considera como suma de cada efecto: la degradación de los océanos esta ya ocurriendo ahora y a una velocidad superior a la predicha anteriormente.

Los expertos indican que la economía tradicional y hábitos de consumo unidas a un incremento importante de la población mundial no son ya sostenibles para los océanos. El océano es el mayor ecosistema de la Tierra y es quien nos soporta y mantiene el mundo en condiciones habitables. El mantener a partir de ahora los servicios, comida, y un mundo habitable para los próximos milenios depende de como cambiemos nuestra visión y gestión de los ecosistemas marinos.

El actual deterioro de los océanos significa que el posponer cualquier acción correctiva va a incrementar en el futuro los costes todavía mas, teniendo mayores perdidas que beneficios al posponer inversiones.

Los aspectos críticos que deben considerarse para solucionar el problema son:


La actividad humana ha producido un calentamiento y acidificación de los océanos causando ahora un incremento de hipoxia.

Estudios del pasado de la Tierra indican que estos tres factores: calentamiento, acidificación e hipoxia son síntomas claros que indican una distorsión del ciclo del carbono que ya estuvo asociado con las cinco previas extinciones masivas registradas en la Tierra. Es un factor común a las cinco.




La velocidad de muchos cambios negativos en los océanos está cerca o incluso iguala los peores escenarios definidos por el IPCC y otras predicciones. Algunos factores están de acuerdo a la predicción, pero muchos se han anticipado y otros incluso se están acelerando.

Aspectos que están cambiando de acuerdo a la predicción conforme al "peor escenario" son:
i) reducción de la capa de hielo del Ártico,
ii) aceleración del deshielo de Groenlandia, y la Antártica,
iii) el aumento del nivel del mar, y
iv) el escape de metano del lecho marino.

Este "peor escenario" está confirmando por otros cambios consistentes con las predicciones entre estos se incluye:

i) cambios en la distribución general y abundancia de especies marinas.
ii) cambios en producción primaria de la biodiversidad.
iii) cambios en la distribución de algas que atacan a la vegetación marina.
iv) deterioro de la salud, detectado en las especies en los océanos.
v) disminución de especies de peces tanto grandes como pequeñas causando impacto un general en los ecosistemas, incluyendo un impacto directo en depredadores, y reducción a la resistencia a los efectos de cambio climático.



La magnitud de los impactos acumulativos en los océanos es mayor que lo esperado anteriormente hasta ahora.

La interacción entre los varios factores produce una sinergía negativa, su impacto total es superior que la suma de los impactos negativos estudiados individualmente.

Entre ellos está la pesca excesiva, los efectos de cambio climático, la introducción de especies no nativas debido a la sobre explotación de las especies autóctonas. Aumento de la temperatura y acidificación del coral, etc.

El tiempo para reaccionar y tomar acción es cada vez menor.

Cuanto mas se tarde en reducir las emisiones, el costo financiero para reducir el daño será cada vez mayor. Los retrasos no solo van a aumentar los daños en el medioambiente sino también su el aumento y el impacto socioeconómico para resolverlo con medidas adecuadas.




Hay que resaltar que los impactos del cambio climático en los océanos están severamente comprometidos también por otras actividades agresivas realizadas por la sociedad, incluyendo la pesca, contaminación y destrucción del hábitat.

Aquí se incluye la pesca masiva, la destrucción de los arrecifes. La perdida de una amplia diversidad genética debida a la pesca intensiva reduce la posibilidad de las especies para adaptarse a estos factores de riesgo.

El colapso de los ecosistemas está ocurriendo como resultado tanto de actuales factores de riesgo como de nuevos factores que se van generando

Contaminantes químicos, efectos de la sobre -extracción de muchos componentes, agricultura, con lo que ha aumentado la cantidad de algas dañinas para la vegetación marina.

El peligro de extinción de especies marinas esta rápidamente aumentando.

La principal causa es la sobre explotación del hábitat, si bien también el cambio climático y modificación de las temperaturas pueden afectar a su suministro de alimento, en especial al requerido para la infancia de las especies, reduciendo sus posibilidades de sobrevivir.

El panel de expertos concluye que no solo podemos esperar la reducción de especies desde el punto de vista comercial por extinción en algunos casos, y una reducción regional o local paralela y extinciones de hábitats tipo, sino que estamos frente a perdidas de especies y ecosistemas marinos globalmente, por ejemplo los arrecifes de coral, solo en una generación. Salvo que se tomen acciones inmediatas las consecuencias de la actividad humana tiene un alto riesgo de causar combinada con los efectos del cambio climático, la sobre pesca, y la contaminación la siguiente extinción en masa global en los océanos.
Es de destacar que la participación e intensidad de los múltiples factores detectados ahora, ya han estado presentes en las extinciones masivas ocurridas en los pasados 600 millones de años
.

Recomendaciones del panel de expertos.

El panel de expertos considera en su informe que muchas soluciones técnicas para resolver el problema ya existen actualmente. Se preparan y se envían a los gobiernos las siguientes recomendaciones:

i) Inmediata reducción de las emisiones de CO2. reduciendo la emisión de gases de efecto invernadero. A todos los efectos es urgente que se consideren a los océanos como prioritarios en las deliberaciones del IPCC y UNFCCC.

ii) Acciones urgentes para restaurar la estructura y función de los ecosistemas marinos. incluyendo acciones coordinadas tanto en aguas nacionales como en alta mar, para:

Reducir la presión de la pesca intensiva.
Suspender la pesca que no demuestre los principios de sustenibilidad.
Establecer y definir un sistema global que proteja la biodiversidad marina de manera sostenible.
Prevenir y reducir el uso de sustancias tóxicas.
Procurar reducir al mínimo la extracción de petróleo y gas, así como extracción minerales.
Evaluar el establecer en el entorno marino usos y sistemas sostenibles, como fuentes de energía renovable, cables, tuberías, planificando y realizando análisis y procedimientos de impacto ambiental y marino adecuados.

iii) Adecuada y universal implantación de principios de precaución.
Revisar las actividades relacionadas con los océanos para asegurar que no producen un efecto negativo en combinación con otras actividades.

iv) Creación urgente en el Comité de Seguridad de la ONU y en la Asamblea Genaral, de una efectiva gestión y gobierno del Mar.Por encima de la jurisdicción de las naciones.
Los expertos han presentado una propuesta para crear una nueva Comisión de verificación global, con alcance a todo lo concerniente a los océanos.


El estudio concluye que la actual situación es debida a una inadecuada gestión de la actividades que general riesgo en los ecosistemas marinos. El impacto de estos factores es negativo y se amplifica por la sinergía conjunta con un factor de escala superior al de la suma individual de cada factor negativo, resultando un factor a gran escala, no solo regional.

Las interacciones de la sociedad con los océanos deben de cambiar de manera rápida tomando medidas de gestión. Todas estas discusiones se volverán a llevar a la conferencia de Earth Summit en Rio en 2012.

Mas información:

IPSO 1906 Informe completo. (PDF)
Ártico. Cambio climático.

Thursday, June 2, 2011

Logistica y renovables, juntas darán un paso adelante para la solución de la crisis energética. #renovables #Logistica


Si la eficiencia de los paneles fotovoltaicos es muy superior a la de la fotosíntesis, en una proporción de 1a18, y si además tanto el viento como el resto de las fuentes de Energia renovable son inagotables, ¿donde está el problema para resolver la crisis energética y que toda nuestra Energia pueda proceder de fuentes inagotables y prácticamente gratuitas como materia prima?



Parece desde luego una paradoja, pero el principal escollo que impide, el que por ejemplo, toda nuestra necesidad de electricidad proceda de fuentes renovables, bien eólica, solar, etc, es un problema logístico.



En definitiva, es un problema logístico de almacenamiento y distribución, ya que las fuentes de energía renovable son inagotables y no lo olvidemos también gratis.

Red Eléctrica tiene ya prácticamente solucionado después de muchos años de experiencia e inversiones en sistemas de control y distribución el problema de la distribución de la electricidad o el de la conexión o desconexión de diversas fuentes de generación de electricidad, distribuidas geográficamente de acuerdo a la demanda en tiempo real. Por supuesto el sistema debe ir evolucionando y adaptarse a las necesidades, pero en general la distribución, de ello somos conscientes todos los días, la tenemos resuelta.

No así el almacenamiento de la electricidad. Antes se ha mencionado la fotosíntesis, que aunque tiene menos eficiencia que un panel fotovoltaico puede almacenar energía en las hojas de las plantas, proceso que el panel no puede. Por supuesto, una planta ademas se puede reproducir.

Afortunadamente hay ya muchos estudios y proyectos de almacenamiento de energía que ya permiten almacenarla.

Hoy en día hay plantas hidroeléctricas de bombeo reversible, en las que se utiliza el excedente de electricidad para bombear agua a una altura superior, pero en definitiva es una alternativa poco flexible que requiere de lugares adecuados y grandes superficies.

Existen ya varias soluciones propuestas por investigadores y entidades de solvencia que pronto van a ser una solución real al problema de almacenamiento de los excedentes de las energías renovables.

Paradójicamente por las noches es cuando mas viento en general se tiene disponible para los aerogeneradores pero al haber poca demanda la mayor parte de los parque eólicos, ¡se paran!

En la revista Power se publican varias alternativas al almacenamiento de Energia. Sistemas Just in Time. (Justo a Tiempo ).

Convertir electricidad en gas natural

Es una solución elegante ya que utiliza las energías renovables, cuando no tienen demanda fuera de las horas pico, y la generación la convierte en gas natural que se almacena en los depósitos existentes o se distribuye a través de las redes de distribución de gas.

El proceso fue desarrollado por el Centro de Energía Solar e Investigación de Hidrógeno de Baden-Württemberg (ZSW), en colaboración con el Instituto Fraunhofer de Energía Eólica IWES.



El proceso de producción de gas natural combina las tecnologías distintas de la electrólisis del hidrógeno y metanización o reacción de Sabatier.

"El sistema utiliza el excedente de las energías renovables para mediante electrólisis separar hidrógeno y oxígeno y posteriormente una reacción química de hidrógeno con dióxido de carbono genera el metano que no es otra cosa que gas natural, producido sintéticamente,"indica el Dr. Michael Specht del ZSW.

En este momento hay un sistema de demostración de 30 kW en Stuttgart ya está funcionando con éxito. Para el año 2012, está previsto una plata considerablemente mayor de alrededor de 10 MW.

Utiliza el mismo proceso que la ISS, agua potable para la estación espacial.

Este proceso tiene una supuesta eficiencia de más del 60%, producto de la eficiencia de los procesos de electricidad-hidrógeno por la electrólisis (75%) y eficiencia hidrógeno-metano en el proceso de metanización (80%).

El gas natural puede luego en las horas punta de demanda de electricidad ser quemado en las plantas de ciclo combinado o sino distribuido por la red urbana de consumo de gas. Tanto las plantas de generación eléctrica con gas como las redes de distribución ¡ya existen! no se precisan inversiones, al igual que los depósitos de almacenamiento.

Combustibles sintéticos, electricidad, agua y CO2.

Otras compañías están utilizando procesos similares para producir gasolina y diesel a partir de CO2 y agua aprovechando la electricidad generada por las fuentes renovables, sobrante cuando no hay demanda pico, como la energía eólica nocturna por ejemplo. Hoy en día los parques eólicos se paran si no hay demanda.



La empresa que lo está desarrollando es DotyWindFuels

Doty propone utilizar la energia eólica fuera de las horas pico para producir combustibles como el diesel y la gasoliba a partir del dioxido de carbono, CO2 y agua. Esta electricidad se utiliza en la electrólisis para romper las moléculas de agua y tener oxígeno e hidrógeno, O2 y H2. El hidrógeno se combina con el CO2 en una reacción inversa en agua para generar monóxido de carbono, CO. Finalmente el CO y H2 generan los hidrocarburos, en un proceso que Doty denomina Renewable Fisher Tropsch Synthesis system.

El proceso tiene una eficiencia del 60%, y la compañía indica que cuando el barril de petróleo está por encima de 80 dólares/barril y la Energia renovable sobrante pico a 16 dólares/MW, el proceso ya es competitivo. Se apoyan también en la teoría del Oil Crash.


Electricidad y aire comprimido


Este sistema de almacenamiento de energía por medio de aire comprimido ha demostrado ya que es efectivo para producir electricidad en los picos de demanda. Fue una tecnología desarrollada hace años y hay una planta de 290 MW en Alemania, Huntorf Power Plant que opera desde 1978, y una de 110 MW en Estados Unidos, McIntosh, Alabama.

Se ha modificado y mejorado el proceso de compresión y los sistemas de almacenamiento, recogiendo el aire a temperatura constante durante compresión, almacenamiento y expansión lo que mejora la eficiencia del ciclo. El ciclo completo esta próximo a un ciclo isotérmico.

La empresa que lo desarrolla es SustainX.

El sistema genera electricidad directamente del aire comprimido sin ninguna necesidad de un combustible adicional. SustainX anunció en noviembre del 2010 que tiene intención de poner su producto en el mercado en el año 2012.

Electricidad y Energia Térmica

En el informe de Power se indica que hay ya varios grupos de investigación R&D desarrollando sistemas para almacenar masivamente energía en forma de energía térmica, utilizando como fuente primaria la electricidad renovable excedente. Esta Energia se almacenaría en reservorios a baja temperatura, formado hielo o en fluidos a alta temperatura.



La producción de hielo es una tecnología con conocida y consolidada, la compañía Ice Energy está construyendo un proyecto de 53 MW en diez municipios en el sur de California, Estados Unidos. El objetivo es reducir la necesidad de los picos de producción con Energia convencional al almacenar los picos que antes se desechaban de las tecnología renovables, es especial del viento.

El proyecto consiste en la instalación distribuida de 2000 equipos Ice Bear. Genera hielo durante la noche y en durante el día actúa como un sistema convencional de aire acondicionado pero en este caso ya no requiere de estar conectado y consumir electricidad con lo que reduce el máximo pico diario de carga, ver video.

Es sistema también reduce la carga en las horas pico de la red de distribución mejorando por tanto también su fiabilidad en verano cuando hay una importante demanda de consumo debido a las conexiones de equipos de aire acondicionado.

El objetivo es ahorrar 64 Gigawatt-hora de consumo al año durante los picos de demanda diarios, al captarlos en las horas valle con la Energia renovable sobrante.

El plan de implantación es de dos años habiendo comenzado a mediados de Julio 2010.

Ice Energy ha estimado que la actual demanda en verano de electricidad, que es de un 40%-50% debido a la conexión de los equipos de aire acondicionado se puede ver reducida en un 95%.

Almacenamiento gravitatorio, bombear Energia.

La compañía LaunchPoint Technologies ha desarrollado un revolucionario sistema Gravity Power Grid-Scale Electricity Storage



Utiliza el mismo concepto que una Central Hidroeléctrica Reversible, pero a la inversa, en lugar de bombear agua hacia arriba, la bombean ¡hacia abajo!

De acuerdo a la compañía en menos de tres hectáreas pueden instalarse 2 GW, dependiendo del diámetro y profundidad del pozo de almacenamiento.

La eficiencia del sistema es del 75%-80%, y el costo para una planta de unos 200 MW es de unos 150 dólares/KWh, el sistema monta equipos de bomba-turbina convencionales para reducir costes.

Una configuración estándar que la compañía estable es el de un equipo de unos 6 metros de diámetro, 500 metros de profundidad con la tubería de retorno paralela de unos 2 metros de diámetro. El volumen de agua seria de unos 8.000 metros cúbicos, generando cada modulo 8,5 MWh. La idea es instalar baterías con varios módulos.

Ya existe un equipo a pequeña escala operando y a finales del 2013 la compañía indica que tendrá operando una planta en Texas donde donde hay ubicaciones geológicas adecuadas.


Bomba de calor para almacenar electricidad

Isentropic, compañía inglesa, ha diseñado el sistema Pumped Head Isentropic Storage basado en la bomba de calor.


Isentropic propone un sistema simple basado en dos contenedores de arena a distinta temperatura, a 500 grados centígrados el que hace de foco caliente y a -160 grados centígrados el contenedor correspondí te al foco frío, ambos operan como una bomba de calor basados en el ciclo Ericsson.

La electricidad sobrante de las fuentes renovables cuando no hay carga pra su consumo se utiliza para mantener o calentar a temperatura del tanque del foco caliente.

La eficiencia está entre el 72%-80% y debido a que la arena, material que hace de sumidero y repertorio de calor en los dos focos del ciclo, es abundante y barato, el coste del KWh podría estar entre 55 $/KWh a 10 $/KWh dependiendo de la escala del proyecto.



Bath County Pumped Storage, Virginia, USA. es la mayor central hidroeléctrica reversible del mundo con capacidad para generar 30 GWh, sus dos embalses y recinto ocupan una superficie de 331 hectáreas, las necesidades de un sistema Pumped Head Storage para la misma capacite de generación se reducen en 1/300th, poco más de una hectárea.


Depósitos de aire comprimido distribuidos en el mar.



Professor Seamus Garvey de la Universidad de Nottinghan, ha propuesto un sistema de almacenamiento de Energia en tanques de aire comprimido, hinchándolos en las horas valle de carga de la demanda para liberar la Energia en las horas pico.



El concepto es simple pero requiere de una nueva distribución y familia de aerogeneradores marinos, mucho más grande y menos costosa-de las turbinas de energía eólica marina actuales para convertirse en económica. La electricidad producida por el viento se utiliza para comprimir el aire que se almacena en globos o bolsas de Energía ", situado en el fondo del mar o en formaciones geológicas profundas cuando el agua no está disponible.Un conjunto de bolsas está conectado a un tubo de aire comprimido común que recorre el fondo del mar. Cuando la electricidad en horas pico es necesaria, el aire comprimido es liberado de las bolsas y se expande a través de una turbina de aire convencional para producir electricidad. Durante las horas pico, las bolsas de energía volveran a ser infladas y se repite el ciclo.


El profesor Garvey indica que para generar 2 GW durante cuatro días se requieren 7 millones de metros cúbicos de almacenamiento de aire. "Las dimensiones óptimas para las bolsas de energía son alrededor de 20 metros de diámetro y cada una se tiene un volumen (en total) de aproximadamente 4.000 metros cúbico. Entonces para los 7 millones de metros cúbicos, se precisan de 1.750 de estas bolsas. Los fondos marinos cubiertos por éstas serían menos de un kilómetro cuadrado y la superficie total del material de las bolsas serian 2,2 millones de metros cuadrados.
Se precisarían por tanto de 230 aerogeneradores marinos 10 MW durante cuatro días para llenar las bolsas."

Garvey también aventura que para el año 2025 un 25% de la Energia eólica marina utilizara este concepto integrado con el aire comprimido en el Reino Unido y estima que es posible almacenar esta energía a un costo muy por debajo de £ 10,000 / MWh - menos del 20 por ciento de la energía hidroeléctrica por bombeo, que es la tecnología más barata de estos sistema de almacenamiento que están en competencia entre ellos.


Innovadores y líderes

Vemos que innovadores desde distintas disciplinas y zonas geográficas están encontrado soluciones viables y económicas al problema logístico del almacenamiento y distribución de la energía.


Varios autores han indicado anteriormente que el santo grial perdido y que hay que encontrar para que las fuentes de Energia renovable se consoliden y asuman totalmente el liderazgo en la revolución energética, era precisamente la solución al problema del almacenamiento de la electricidad generada.

La realidad nos dice que si hay solución y parece que las renovables están a punto de encontrar el santo grial perdido.

En definitiva, como las plantas en la fotosíntesis, utilizar la Energia del Sol y también almacenarla.


Información adicional

Fuente principal del artículo: April 1, 2011 Energy Storage Enables Just-in-Time Generation By Dr. Robert Peltier, PE
Demostración de la ineficacia del modelo energético, el 50% de la Energia se despilfarra.
El mayor fabricante del mundo de centrales nucleares se para a la Fotovoltaica y renovables.
En 20 o 40 años con la tecnología actual toda la Energia podría ser de fuentes renovables.
La urgente necesidad de cobrar conciencia, The Oil Crash.
Física por ordenador. Termodinámica y calor.