12 Formas de generar Energía Eléctrica

En el post anterior hicimos un repaso de qué es la energía y cómo se genera electricidad en todo el mundo hoy en día (que recomiendo leer aunque parezca aburrido). Y la mayoría de esas formas están consumiendo recursos naturales horriblemente y el sistema no es compatible con la especie humana, si pretendemos vivir por lo menos hasta el 2100.

Éstas son 12 formas de generar energía eléctrica, no sin contaminar, sino sin depredar, y contaminando lo menos posible. A mi entender, son la cúspide de la humanidad, ya que por más insustanciales que parezcan, requirieron de un gran ingenio para ser ideadas. Y fueron inventadas con un espíritu de respeto y humildad, tanto a la naturaleza, como a nuestros pares y a nuestra descendencia. Creo que no hay mejor fusión de ciencia, tecnología, esperanza y voluntad de hacer de este lugar un mundo mejor.

La tecnología ya está desarrollada, ahora depende de la sociedad y los políticos, que sean implementadas dejando de lado intereses económicos, y demos el gran salto al futuro.

Y comenzando con la enorme (e incompleta) lista, verán que la energía puede extraerse de cualquier lado, y cuando digo de cualquier lado..

De personas caminando, saltando o bailando

Los materiales piezoeléctricos son unos cristales sintéticos o naturales, que al deformarse, en su interior generan cargas eléctricas.

Este efecto puede utilizarse para fabricar baldozas que se instalan en un suelo muy transitado para que el paso de la gente genere electricidad.

La foto es de una disco holandesa que se llama Watt, donde la energía generada por la gente al bailar, hace encender las luces que tiene incrustadas en el suelo mismo, este boliche cuenta también con barras diseñadas con materiales reciclados, baños que se llenan con agua de lluvia, y como calefacción se utiliza un circuito que se extrae el calor residual de los equipos de música.

En Tokio se aplicaron baldozas piezoeléctricas a fines del año pasado en diferentes lugares, para mantener encendidas las luces navideñas.

Una empresa también las instaló en el suelo de los molinetes de subte, para alimentar las computadoras que hacen el checkeo del boleto, y tienen planes para seguir investigando para que produzcan más energía en menos espacio, y aplicarse en otros lugares.

Por otro lado, unos franceses investigaron para aplicar estas placas en una zona lluviosa, para que el impacto de las gotas de lluvia genere energía, el problema es que sólo logran generar 1Wh por metro cuadrado por año, lo cual es prácticamente nada, pero la noticia lo vale!

De los pedos de vaca (sí, leíste bien)

(y sí, la foto es una vaca con un tanque conectado a la salida del estómago, en serio)

Mediante este experimento, científicos argentinos llegaron a la conclusión que un 30% de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de los gases expelidos por la lenta digestión de las vacas. Son unos 800 litros de metano por día por vaca. Y Argentina tiene 60 millones de vacas.

La idea es recoger esos gases de alguna manera (no se si la del tanque en la espalda es la mejor) y usarlos como combustible. Al fin y al cabo este sistema es una variante de la biomasa, donde se deja pudrir basura para generar los mismos gases.

De no poder llevarse a la práctica la extracción vía tanque y manguera, se puede aplicar algo parecido que ví (curiosamente) en el programa de Discovery, Trabajo Sucio, donde un granjero Yanki juntaba todos los excrementos y los tiraba al fondo de un pileton de agua tibia, calentada por el Sol, donde se pudrían, y la superficie estaba tapada con una lona impermeable que se encargaba de recoger todos los gases. Según comentaba el granjero, la estancia era autosuficiente en materia energética, al usar los gases a modo de combustible y generar energía.

De la mezcla de agua dulce y salada

Este extraño proceso, trata de obtener energía a partir de un proceso físico-químico llamado ósmosis, si dos piletones se encuentran separados por una membrana semipermeable (deja pasar el agua pero no la sal), debido a la diferencia de presión osmótica, el agua dulce atraviesa la membrana hacia el agua salada, hasta que la presión causada por la diferencia de alturas (el agua salada tendrá el tanque más lleno), equilibre a la presión por ósmosis. De esta manera se crea una diferencia de altura en el agua (energía potencial) que puede ser utilizada para dejarse caer y mover una turbina que genere electricidad.

Este proceso necesita de una fuente de agua dulce y salada por separado de manera continua, lo que se puede obtener en las desembocaduras de los ríos en el mar, y como residuo brinda agua dulce y salada mezcladas, que de todas maneras se iba a mezclar.

La empresa Statkraft está construyendo una planta piloto en los Países Bajos, a 60 km de Oslo, y si todo anda bien, piensan construir una planta comercial que brindará energía eléctrica a 10.000 hogares para 2015. Calculan que necesitarán 5 millones de metros cuadrados de la membrana, que se colocará en espiral (y no como barrera de dos piletones) para mayor aprovechamiento del espacio.

Reemplazando turbinas por torbellinos

La compañía austríaca Zotloeterer diseñó una nueva forma de extraer energía de los desniveles de agua. El método convencional es hacerla atravesar una turbina, pero tiene sus consecuentes riesgos para la fauna del estanque (es como una licuadora digamos). La idea es generar inicialmente y de manera artificial un torbellino de agua (como cuando se vacía la bañera), donde el agua se filtra por un agujero en el fondo, y se mantiene girando, de esta manera, se colocan unas paletas en el torbellino y se aprovecha el movimiento natural rotativo del agua para generar electricidad.

Las ventajas que tienen esto son varias, para empezar, necesitan un desnivel menor que una turbina normal, dicen funcionar desde 0,7 metros, además las paletas se encuentran libres sobre el agua y no necesariamente dañan a los peces, incluso dicen que como la velocidad de rotación y caída del agua no es tan grande, los peces podrían atravesarla sin riesgos incluso contra la corriente.

Otro de los beneficios que trae es que como acelera el agua, y la hace caer en un remolino, el agua se airea y purifica.

Por otro lado, la aplicación de este diseño (un pileton de 5 metros, el de la foto) sólo funcionaría a pequeña escala, generando 150kW, para unas 15 casas, frente a los 100.000kW que puede generar una enorme turbina convencional.

De bicis de spinning, puertas giratorias y niños

En holanda, la combinación de mucha plata, pocas cosas que hacer, y la preocupación por el medio ambiente, lleva a inventar cosas bizarras, como en este bar llamado Natuurcafé La Porte, el cual cuenta con una puerta giratoria convencional, a la cual le han instalado un dínamo, que al girar, genera energía eléctrica, que es almacenada, y posteriormente utilizada para encender LEDs del techo, en caso de que nadie atraviese esa puerta, se conecta el techo a la red eléctrica automáticamente. De todas maneras puede generar en promedio 4600 kwh al año. Y cuenta con un display en la entrada para mostrar cuánta energía lleva generada, lo cual es bastante interesante.

La empresa encargada de esto es Fluxxlab, que también cuenta con el diseño para generar energía a partir de puertas corredizas.

Vale aclarar que en todos estos casos, la energía no proviene de la puerta en sí, sino de nuestro esfuerzo mecánico e involuntario por abrirlas.

Por otro lado, la idea de instalar dínamos en las bicicletas de los gimnasios, me parece mucho mejor.

Cuando se pedalea en una bicicleta estática (de spinning), toda la energía que empleamos se disipa al aire en forma de calor, simplemente porque la rueda del eje está conectado a una cinta que la frena, y es un desperdicio que podría ser aprovechado enormemente con un simple generador.

Ésto es algo que siempre pensé, y también los dueños de éste gimnasio de Hong Kong, que instalaron pequeños generadores en sus bicicletas estáticas. La energía se deriva en la red eléctrica interna del gimnasio. Y tienen planes para instalarlos en todas las máquinas.

Además de cuidar el medio ambiente, tiene un enorme efecto psicológico sobre los deportistas:

“Creo que verdaderamente es una buena idea. Al menos toda esa energía se usa para algo bueno, Te da más razones para ejercitarte - no estás malgastando lo que generas, así que creo que es mejor”, comenta un miembro del gimnasio.

Y piensan en un futuro conectar las máquinas a los televisores, para que se esfuercen más si quieren mirar, y de paso se muestra lo que cuesta mantener encendido un aparato electrónico.

Como tercera variante de esto, al estudiante inglés David Sheridan, se le ocurrió que se pueden instalar generadores en los juegos de las plazas, más precisamente en los subibajas. Como en su país en todos los kinders hay estos juegos, David calculó que con estos dispositivos, sólo 10 minutos de juego pueden encender la luz del aula durante una hora.

Y sea una buena idea o no, David ganó 10.000 dólares en un concurso por diseñar ésto.

De corrientes marinas continuas

Este sistema es parecido al de la aleta de tiburón, presentado en el post anterior, pero a diferencia de aquel, éste se debe instalar en un estrecho donde el volumen y la velocidad de agua son más o menos continuos. La compañía Marine Current Turbines tiene uno de estos operando hoy en día, en el norte de Irlanda, y genera 1.200 kW de electricidad, energía para unos 700 hogares.

Creo que alguna tecnología similar podría aplicarse en ríos de gran caudal, como el Paraná.

De las olas del mar

Con este nombre totalmente ridículo, aunque cierto, esta tecnología extrae energía del movimiento de las olas. Se trata de una boya que se encuentra flotando, y está anclada a un soporte en el fondo.La boya se mantiene siempre flotando en su línea de flotación normal, mientras es sostenida desde el fondo, cada vez que pasa una ola, aumenta la altura del agua, y por lo tanto la boya sube. Este movimiento continuo hacia arriba y hacia abajo, es aprovechado por un pistón que transforma ese movimiento en rotativo, y luego en energía eléctrica. Simple, fácil y barato.Hoy en día hay granjas undimotrices en muchos lugares del mundo.Más en WikipediaDel sol, pero mucho mas barato

Todos hemos visto alguna vez un panel solar, se encuentran por doquier, pero también hemos escuchado lo caro que son.

Los paneles solares convencionales, se denominan fotovoltaicos, y recogen energía de la luz, tienen unos materiales especiales, que generan corriente al recibir luz (el proceso específico se puede leer aquí), pero los materiales que los componen son muy caros de fabricar y producir, eso sumado a que no aprovechan el calor del sol, los vuelve muy ineficientes.

Por eso, la casa Sunrgi ha desarrollado el panel de la foto, que se basa en una serie de lupas (simple plástico transparente) que concentra grandes áreas de luz en un pequeño espacio, con el fin de que el material caro (el que recoge energía) se encuentre sólo en ese pequeño espacio.

Este sistema no sólo abarata enormemente los costos, sino que aumenta enormemente la efectividad. El récord de energía solar transformada en electricidad está en 31,25% con paneles convencionales en un día soleado, la empresa asegura que éste sistema alcanza un 37,5%.

Como efecto secundario, tiene una ventaja y desventaja, según como se la mire, ya que el sistema se recalienta realmente mucho, por lo que necesita una refrigeración especial, y lo puede hacer más pesado y complejo de instalar. Por otro lado, se puede construir un circuito de algún líquido que se caliente con el calor residual, y de alguna forma, calentar agua, para generar vapor y mover una turbina.

Concentradores solares térmicos

La idea de usar el calor del Sol, es el aprovechamiento de la energía solar térmica, y se usa en muchos planes de arquitectura sustentable, donde se construyen edificios aprovechando el calor solar para calentar agua, que posteriormente será usada en el baño, en la pileta, o para calefaccionar a través de una circulación de la misma por cañerías por los pisos.

La forma de colectar éste tipo de energía es utilizando amplias superficies negras, donde circula agua o aceite por adentro, o concentrando la luz y calor con antenas parabólicas, pero suelen ser pesadas y la construcción cara.

El globo de la imagen, está construido en dos partes, una mitad es de un plástico transparente, y la otra, plateado (todos conocemos los globos inflados con helio que dicen TE AMO y son de ese material plateado que es casi un espejo). La parte plateada actúa como una antena parabólica concentrando la luz.

La idea es construir cientos o miles de ellos, y colocarlos en una planta especial apuntando al Sol, el calor se concentra en un punto, donde hay un colector térmico (un caño con agua). La producción de estos globos puede ser masiva y el costo es casi nulo.

En caso de ser dañados pueden ser reemplazados. Y el foco donde se concentra la luz se puede modificar con una válvula que controle la presión del aire en su interior y un soporte que lo mantenga de la manera más óptima.

Un profesor mío (Flavio Pricco) solía decir que toda actividad humana genera contaminación, inevitablemente. Si no queremos contaminar tenemos que vivir desnudos en la sabana cazando y recolectando frutos. Aun así, viviendo en una sociedad tecnológica, podemos dejar de depredar, y transformar el sistema en sustentable a lo largo del tiempo.

Como una de las principales razones por las cuales no se implementan estos métodos es el desconocimiento, me interesó tratar de influir haciendo una breve reseña de los que me parecieron mejores. Y que todos seamos conscientes del modo de vida que tenemos y de que evidentemente es incorrecto.