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Nuevo tipo de generador eólico

Yuji Ohya, un profesor de la Universidad de Kyushu, ha presentado en el marco de la Exposición Internacional de Energías Renovables realizada en Yokohama (Japón), un nuevo tipo de generador eólico. El concepto puesto a punto por Ohya se llama “Wind Lens” y consiste básicamente en una turbina embutida en una estructura con forma de aro que hace las veces “lente” capaz de intensificar el flujo del viento que incide sobre ella. Según sus creadores, este dispositivo será capaz de triplicar la energía obtenida con respecto a los generadores eólicos tradicionales. Si los cálculos efectuados por Yuji Ohya son correctos, Japón podría reemplazar algunos de sus reactores nucleares con “granjas eólicas” basadas en estas turbinas.

Tendrá una base exagonal flotante

Japón fue duramente golpeada por las olas del tsunami originado por el terremoto que sacudió sus costas a principios de este año. Ese desastre natural ocasionó graves daños en la infraestructura del país y en sus centrales nucleares, sobre todo en la de Fukushima, que está emplazada sobre la costa marina. Este problema ha puesto la mirada de los contribuyentes sobre los peligros que encierra la generación de energía a partir de materiales tan peligrosos como el uranio, y se ha comenzado a hablar seriamente sobre la posibilidad de reemplazar paulatinamente ese tipo de central por otras fuentes menos problemáticas.

La energía solar y eólica siempre han sido las primeras a las que se recurre cuando se intenta conseguir una fuente renovable, y en este aspecto Japón no ha sido la excepción. Sin embargo, una central nuclear genera una cantidad de energía mucho mayor que la que puede proporcionar una típica instalación solar o eólica, por lo que se ha comenzado a buscar la forma de mejorar el rendimiento de esas fuentes.

En ese marco, Yuji Ohya, un profesor de la Universidad de Kyushu, ha desarrollado “Wind Lens”, un concepto que presentó en el marco de la Exposición Internacional de Energías Renovables realizada en Yokohama (Japón). Básicamente se trata de nuevo tipo de generador eólico que consta de una turbina con aspas de más de 100 metros de diámetro embutida en una estructura con forma de aro. Este aro hace las veces de “lente”, intensificando el flujo del viento que incide sobre el generador y multiplicando por tres la cantidad de energía eléctrica que puede generar respecto de un generador eólico tradicional.

Reemplazar a un reactor nuclear
Si bien una turbina “Wind Lens” no puede competir (ni mucho menos) con la potencia que genera una central nuclear, una “granja” repleta de ellas podría reemplazar tranquilamente a un peligroso reactor nuclear. Ohya ha pensado en todo: prevé instalar estas enormes turbinas sobre una base exagonal flotante, acoplar decenas de estas estructuras entre si, y remolcarlas mar adentro. Ese enfoque elimina de un plumazo las críticas de quienes sostienen que las granjas eólicas son ruidosas o afean el paisaje. Uno o dos kilómetros mar adentro quedan fuera de la vista, y el poco ruido que puedan generar no se escucharía desde la costa.

Por ahora “Wind Lens” no es más que un concepto, y su creador aún no ha decidido su comercialización. En este momento, la energía eólica representa aproximadamente el 2 por ciento del total mundial, con unos 159,2 gigavatios generados. La comercialización de un generador como este podría elevar ese porcentaje, produciendo electricidad de una forma segura a partir de una fuente renovable y con un costo más bajo que la producida por los sistemas tradicionales. Sin duda, se trata de un concepto a tener en cuenta.

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Niño de 13 años podría revolucionar la energía solar

Algunos descubrimientos trascendentales para la ciencia tienen lugar de forma casual. Quizás la historia de Newton, la manzana que cae y el descubrimiento de la forma en que funciona la gravedad sea apócrifa, pero el descubrimiento de Aidan Dwyer es absolutamente real. Este estudiante de solo 13 años de edad, paseando por un bosque, descubrió que si se orientan las celdas fotovoltaicas respecto del Sol de una determinada manera, su rendimiento puede mejorar entre un 20% y 50%.

Parece que la disposición de las ramas de los árboles, relacionada con la serie de números descrita en el siglo XIII por el matemático italiano Leonardo de Pisa (también conocido como Fibonacci) no es causal, y permite maximizar el aprovechamiento de la energía solar.

Hay historias relacionadas con la ciencia que parecen extraídas del argumento de una buena novela, y esta es una de ellas.

Un joven estudiante estadounidense de séptimo grado llamado Aidan Dwyer estaba dando un paseo por los bosques de las Catskill Mountains, al norte del estado de Nueva York, cuando notó que las ramas desnudas de los árboles no estaban orientadas al azar.

Esto es algo que generalmente pasa desapercibido para el 99% de las personas, y seguramente para prácticamente todos los niños.

 Pero Aidan lo notó, y después de investigar un poco “descubrió” algo de lo que ya se ha hablado en NeoTeo: la pauta de distribución de las hojas en las ramas y de las ramas en el tronco de muchos árboles siguen la denominada Sucesión de Fibonacci, una serie de números descrita en el siglo XIII por el matemático italiano Leonardo de Pisa.

En efecto, desde hace mucho se sabe que la naturaleza utiliza con frecuencia esta serie de números en sus “diseños”, en la que cada término es la suma de los dos anteriores (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34… o Fn = Fn-1 + Fn-2).

Desde la distribución de las hojas de una lechuga hasta el número de conejos que podemos esperar tener después de una determinada cantidad de generaciones, pasando por número de individuos existente en cada generación de ancestros de un zángano, pueden explicarse a partir de esta serie. Pero esto es algo que la mayoría de los niños de 13 años suelen ignorar.

Aidan Dwyer lo notó, y tuvo la genial idea de relacionar este hecho con la “dependencia” de la energía solar que tienen los árboles.

 Puso manos a la obra, y construyó dos pequeños captadores solares compuestos por un puñado de células fotovoltaicas para ver si la forma en que las ramas crecían en los árboles tenía realmente alguna influencia en la cantidad de luz que cada hoja recibía. Uno de los modelos agrupaba los pequeños paneles siguiendo una distribución plana, igual a la que normalmente utilizamos para acomodar las células sobre cualquier techo. El segundo reproducía el patrón que el niño había observado en las ramas de los árboles.

Aidan, una celebridad

El resultado fue asombroso. Con esta redistribución, el segundo panel -el que copia a la naturaleza- permite generar como mínimo un 20% más de energía. En más: en determinadas épocas del año, como el invierno, este rendimiento se incrementa hasta alcanzar el 50% por sobre la distribución plana de toda la vida. Esto ha convertido al pequeño en toda una celebridad, y ha “estimulado” a sus padres a patentar el descubrimiento.

Se trata de una de esas historias de las que cualquiera podría haber sido el protagonista, ya que todos nosotros hemos visto miles de árboles, pero no ha sido hasta que Aidan puso sus neuronas a trabajar que hemos descubierto esto. Por supuesto, la mejora en el rendimiento se da cuando comparamos esta distribución respecto de un panel solar tradicional fijo. Aquellos paneles motorizados que giran a lo largo del día para “apuntar” al Sol son bastante más eficientes que los que tienen sus celdas distribuidas según la Sucesión de Fibonacci, pero requieren de un motor y energía extra para moverse.

El final de esta historia es el previsible. Aidan ha conseguido un reconocimiento por su descubrimiento, otorgado por el Museo Americano de Historia Natural, se ha registrado una patente, y más de cuatro investigadores “serios” deben estar dando cabezazos contra la pared. Esperemos que el trabajo de este avispado niño nos permita en algún momento del futuro cercano independizarnos de la energía generada quemando combustibles fósiles

Fuente: ABC