jueves, septiembre 28, 2006

¿Las fuerzas de la Naturaleza modificadas por el ser humano?



Los intentos por controlar las fuerzas de la Naturaleza no son nuevos. Ya en pasadas épocas se trataba de utilizar éstas para distintas causas, incluido como un arma arrojadiza. Prueba de ello fue por ejemplo, el desbordamiento por el ejército castellano del río Ebro en la toma de Logroño para anegar el campamento francés durante la invasión de Navarra (siglo XVI). Más elaboradas y ya situados en el siglo XX, se sabe del empleo del yoduro de plata en la generación de nubes o la utilización de la ionosfera.
Investigadores de General Electric descubrieron que existe una gran similitud entre la estructura cristalina del yoduro de y la del hielo, ya que según la teoría de la epitaxis, dos minerales con elementos químicos distintos que posean cierta compatibilidad estructural, sus cristales pueden unirse en determinadas direcciones. De ahí pensaron que gracias a esta propiedad, el yoduro de plata podría utilizarse como núcleo de condensación, provocando la producción de cristales y generando lluvia por precipitación. Actualmente se utiliza este compuesto en aeropuertos, para eliminar la niebla a ras de suelo y evitar así el cierre de los mismos. También se ha demostrado su eficacia en nubes cuya temperatura está alrededor de los –4ºC para provocar lluvia, por el contrario para la producción de hielo seco solo es eficaz a –40ºC. En la década de los 50-60 en EEUU se creo el Proyecto Cirrus con el objeto de realizar estas modificaciones sobre el clima, obteniendo lluvias moderadas. También se ha investigado sobre el uso de otros materiales higroscópicos (cloruro sódico, urea...) que puedan servir como núcleo de condensación (<20 micras) en nubes cálidas (por encima 0ºC) o incluso inyectar agua pulverizada a presión contra las nubes, generando un tamaño de gotas suficientes para provocar lluvia. A día de hoy, países como Argentina, Marruecos, España, Israel, tienen interés en estas técnicas.
Respecto a la utilización de la ionosfera, ya una de las figuras más eminentes de la física, Nicola Tesla (1856-1943), ideó un sistema de transmisión sin cables basándose en las ondas electromagnéticas como medio de transmisión energética. Dicho sistema usaba la ionosfera para conducir la electricidad, utilizando ciclos de baja frecuencia 6 Hz emitidos por una torre, basándose en la Resonancia de Schumann. Ésta es debida a un conjunto de picos de muy baja frecuencia (ELF) del espectro radioeléctrico de la Tierra, ya que el espacio físico entre la superficie terrestre y la ionosfera (unos 50 km) actúa como si fuese una estructura física que guiase ondas electromagnéticas, llamada guía de onda, la cual debido a las limitaciones físicas terrestres, actúa como cavidad resonante para las ondas electromagnéticas en la banda de muy baja frecuencia (ELF). La frecuencia más baja y a la cual debido a la resonancia, la intensidad es más alta, se ha comprobado que es de 7,83 Hz (estas ondas vibran en la misma frecuencia que las ondas cerebrales de los seres humanos y de todos los mamíferos) y no 6 Hz como calculó Tesla, de ahí que éste tuviese que utilizar enormes potencias para sus experimentos. Sobre esto circulan algunas anécdotas donde se le relaciona con la explosión de 1908 en Tunguska (Siberia) y sobre la cual hasta el momento hay muchas hipótesis abiertas, pero ninguna conclusión sobre el origen de la misma. A modo de curiosidad, la cavidad resonante es excitada de forma natural por los relámpagos, y también debe ser tenida en cuenta en el diseño de redes de transmisión eléctrica, ya que un armónico de la frecuencia ELF (entorno a los 60 Hz) provoca problemas en la distribución de la misma.
Pues en sintonia con esta idea de transmisión de energía existen noticias de un proyecto denominado HARRP (High Frequency Advanced Auroral Research Proyect), consistente en 180 antenas orientadas a las capas altas de la atmósfera y con el objetivo de funcionar como una sola emitiendo ondas de alta frecuencia. Estas ondas al impactar con toda su carga energética contra las capas altas de la atmósfera, cambian el medio, creando ondas de baja frecuencia y muy baja frecuencia. De esta forma las antenas al emitir estas ondas a las capas altas de la atmósfera, hay opiniones que creen que afectaría a las grandes corrientes eléctricas que fluyen a esas alturas y que son generadoras de las perturbaciones magnéticas que dan origen a las auroras boreales, conocidos como electrojets aurorales. Según algunas opiniones, estas antenas tendrían como objetivo acercar los electrojets a la Tierra para utilizarlos a modo de gran estación generadora, afectando así al clima, tal y como ocurre cuando durante el transcurso de una tormenta, llegan a entrar en contacto con la superficie terrestre, afectando a los sistemas eléctricos y de comunicaciones. Existen teorías sobre el calentamiento que puede suponer para la ionosfera el comunicar grandes cantidades de energía y los negativos efectos que puede generar para el clima, así como la manipulación del mismo presentando un panorama apocalíptico, ya que con determinados usos podría lo mismo intensificar lluvias en zonas secas del planeta como generar devastadoras tormentas, calentamiento de una zona concreta del planeta para aprovechas tierras de cultivo o prolongar sequías en lugares áridos y con mayores problemas de abastecimiento de agua.Una vez más, depende del uso que se de, pero en mi opinión respecto al yoduro de plata me sorprende no haber localizado ningún artículo sobre la contaminación provocada por la precipitación del yoduro de plata; y en relación a los efectos de alta concentración energética en las capas altas de la atmósfera, recuerdo la teoría de estudio del clima que dieron origen a la teoría de los sistemas caóticos.

Fuentes:


martes, septiembre 26, 2006

Nuevos avances en células solares

Recientes avances en el estudio de algunos polímeros pueden provocar a corto plazo un cambio sustancial en los materiales empleados en la construcción de paneles solares. Como es sabido estos utilizan como elemento base, el cual debido a su uso en la industria electrónica, encarece a priori (aunque posteriormente se recupere la inversión realizada) el precio de las instalaciones solares, además de los inconvenientes generados por la rigidez (aunque ya hay membranas flexibles) y extensión necesaria de dichos paneles.
Hasta ahora, se consideraba que una célula solar basada en silicio era eficiente si convierta más del 10% de la energía recibida en electricidad, elevando algunos sus valores un poco por encima de este requerimiento, por contra las investigaciones que había en marcha con polímeros, consiguieron que algunas células llegaran al 3%-4%.
El cálculo del facto de rendimiento se realiza dividiendo el valor de potencia máxima de la radiación recibida por la célula solar, por la cantidad de irradiancia (en W/m2) obtenida en las condiciones estándares de medida multiplicada por la superficie de la célula (en m2).
Aunque el rendimiento de las células de silicio varía bastante (entre el 6% aportado por células de silicio amorfo y el 30% en células multi-unión de laboratorios de investigación), la eficiencia de conversión que se suele obtener en las células disponibles comercialmente (silicio monocristalino) está alrededor del 12% que indicaba más arriba. Por el contrario, las células con alto rendimiento (30%) no son comercialmente satisfactorias, ya que el empleo de materiales tales como el arseniuro de galio o el seleniuro de indio, producidos en pequeña escala, encarece la célula hasta 100 veces más que los de silicio amorfo.
El nuevo polímero está basado en utilizar nanotubos de carbono de pared sencilla como puntos cuánticos (estructura cristalina a nanoescala que puede transformar la luz) con una longitud de 3-4 nanómetros, y combinarlos con un polímero, creando un material plástico que además de captar luz del espectro visible, capta también el espectro infrarrojo, aumentando así el rendimiento debido al aumento de espectro electromagnético. En estas condiciones sería posible llegar a un 30% de rendimiento.
Ventajas, en principio parece ser que hay muchas, desde el empleo de este material plástico en pinturas de fachadas y aprovechar como un gran panel solar la fachada de un edificio, pasando por el “mar de plástico almeriense” o recargar las baterías de móviles y demás instrumentos portátiles con camisetas que contengan este material.

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