" Uno de los problemas de las células solares estriba en el bajo rendimiento de las mismas. Así, una célula solar comercial de silicio sólo transforma en electricidad el 15% de la luz que le llega. Aunque esa cifra se puede incrementar en el laboratorio con prototipos multicapa muy caros, desde hace años se buscan sistemas alternativos que rindan más a bajo precio, única manera de que la energía solar fotovoltaica sea rentable.
La razón del bajo rendimiento se debe, entre otras razones a que cuando un fotón de luz incide en el semiconductor de una célula convencional suele rendir como máximo solamente un electrón. La física del sistema es bastante compleja, pero se podría resumir en 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 que se escapa en forma de calor.
Recientemente diversos grupos de investigación han conseguido en el laboratorio liberar varios electrones por fotón incidente usando puntos cuánticos hechos con pequeños cristales de seleniuro o telururo de plomo.
Los puntos cuánticos son pequeñas regiones nanométricas en las cuales la función de ondas cuántica de los electrones que hay dentro se ve confinada de tal modo que dichos puntos actúan como si fueran átomos artificiales. Como se pueden manipular para condicionar sus cualidades podemos sintonizar las propiedades a nuestras necesidades, así en lugar de conformarnos con las propiedades de los átomos normales que nos ha dado la naturaleza podemos conseguir unos hechos a medida. Por ejemplo se pueden crear nanocristales semiconductores con una zanja o gap de energía más pequeña.
Sorprendentemente hace poco se ha visto que estos puntos cuánticos son capaces de liberar varios electrones donde antes sólo se liberaba uno, por lo que el rendimiento final de una célula solar basada en esta tecnología podría ser el doble o más que el actual. Esto podría significar una revolución en energía solar.
El número de electrones libres depende de la frecuencia del fotón incidente y de la composición química del punto cuántico. En un reciente experimento se usó un punto cuántico de 8 nanometros de seleniuro de plomo que bajo la incidencia de un fotón ultravioleta se liberaban nada menos que 7 electrones.
Lo apasionante es que la explicación del fenómeno no está clara. Los físicos están ahora discutiendo sobre la naturaleza del fenómeno. Según unos debe de existir alguna propiedad no vista hasta ahora que explique esto y según otros ya existen mecanismos bien establecidos que lo explican. En todo caso es una nueva física muy interesante a la par que útil.
Los semiconductores son materiales que están entre los aislantes, en los que los electrones están atrapados y no pueden moverse con lo que no conducen la corriente, y los metales, donde hay siempre electrones libres que pueden circular y transportar corriente. En los semiconductores si se introduce una pequeña energía los electrones se “liberan” y pueden conducir corriente. Esa energía debe de ser superior a cierto umbral determinado por el gap o zanja de energía del semiconductor de turno.
Cuando el electrón se libera deja atrás un hueco que actúa como una partícula de carga positiva. A este conjunto electrón-hueco se le denomina excitón.
Hasta ahora se había observado que se creaba un excitón por fotón incidente a no ser que se utilizasen fotones muy energéticos como los de rayos X, que en este caso crea varios excitones.
Los multiexcitones producidos por los rayos X se crean por un proceso de ionización por impacto en el cual los excitones “chocan” con un átomo produciendo más excitones. Es un proceso paso a paso o en cascada. Se creía hasta hace poco que este proceso no se podría dar con fotones menos energéticos como los de la luz visible o ultravioleta.
Hasta ahora la creación de varios excitones en puntos cuántico se ha interpretado como un efecto multiexcitón similar al ocurrido con los rayos X. En 2004 se reportó la creación de tres excitones en nanocristales de seleniuro de plomo bajo el impacto de un fotón azul. Otros equipos de investigadores han confirmado estos hallazgos además de verlo también en puntos cuánticos de sulfito de plomo. El año pasado se publicó un resultado en el que se producían dos excitones en puntos cuánticos hechos con un compuesto de cadmio y selenio. En marzo se publicó otro resultado en el que se usaron puntos cuánticos de telururo de plomo para producir tres excitones a partir de un fotón y finalmente un grupo de Los Álamos reportó 7 excitones por fotón ultravioleta. Ya se investiga en puntos cuánticos de telururo de cadmio. Algunos sugieren que quizás este efecto se de en todos los puntos cuánticos.
El máximo número teórico de excitones producidos depende de la energía del fotón partida por la energía del gap de energía. Como con un punto cuántico se puede “sintonizar” un gap de energía muy pequeño entonces se pueden crear varios excitones.
La polémica es si el sistema multiexcitón de ionización por impacto puede crear todos esos excitones, pues medidas del tiempo del proceso impiden creer en un proceso paso a paso cuando el total del tiempo empleado es sólo de 50 fs. Por eso han surgido explicaciones más exóticas en la cuales un fotón incidente instantáneamente crea varios excitones.
En todo caso, independientemente de la explicación del fenómeno, se ha calculado que el rendimiento de las células solares fabricadas con estos materiales podría llegar a un máximo de un 42%. Ya se está investigando en células solares de plástico con nanocristales de este tipo disueltos en su estructura con buenas expectativas.
A pesar de todo queda mucho trabajo por hacer, pero si finalmente esta tecnología llega al mercado el impacto en la generación de electricidad o hidrógeno a partir de la luz del sol podría ser enorme en estos tiempos de petróleo tan caro. "
Articulo extraído de http://neofronteras.com/especiales/?p=33
Me ha parecido tan interesante que lo he tenido que incluír en este blog.
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Articluo muy bueno en 20minutos sobre la tematica del agua
" Medio Ambiente propone gravar el consumo de agua que supere los 60 litros por persona y día
El Ministerio de Medio Ambiente propondrá que se establezcan diferentes tramos en la tarifa del agua y que se grave el consumo cuando sea superior a 60 litros por persona y día, con el fin de incentivar la utilización eficiente de este recurso.
La titular de este departamento, Cristina Narbona, trasladó el lunes esta sugerencia al Consejo Nacional del Agua, donde defendió varias modificaciones de la Ley de Aguas, entre ellas la posibilidad de aplicar diferentes tipos de tarifa para estimular el uso responsable del agua.
Narbona recordó que algunos ayuntamientos han fijado ya tarifas diferentes para incentivar el ahorro de agua y abogó por que ése sea "un principio en nuestra legislación de común aceptación".
Narbona cifró en 60 litros por habitante y día el consumo de agua potable que las administraciones públicas deben facilitar a los ciudadanos "en condiciones asequibles desde el punto de vista de las tarifas del agua" e insistió en que esas tarifas deberían contribuir a desincentivar el consumo excesivo de agua.
A su juicio, el nuevo Código Técnico de la Edificación facilitará la aplicación de este tipo de medidas, y recordó que éste prevé que en todos los nuevos edificios se incorporen aplicaciones técnicas que propicien el ahorro de agua.
¿Cuánto consumimos cada día?
El responsable de programas de aguas de la ONG WWF/Adena, Guido Schmidt, indicó que el consumo doméstico por persona y día es de 171 litros.
Este consumo se distribuye de la siguiente manera:
- En la ducha diaria se gastan alrededor de 40 a 80 litros de agua.
- Un grifo que gotea puede llenar un vaso de 260 centímetros cúbicos cada 10 minutos, con lo cual desperdiciará 13.700 litros al año, según informa consumer.es.
- La lavadora, dependiendo del modelo, utiliza por cada lavado unos 100 litros de agua. El consumo de agua y energía varía mucho de un programa a otro, entre 20 y 50 litros de diferencia de consumo de agua entre el programa de algodón a 90ºC y el sintético a 40ºC.
- Cada vez que se pone el lavavajillas, se utiliza entre 20 y 40 litros de agua.
- Un grifo abierto gasta 5 litros de agua por minuto.
Para ahorrar agua Shmidt recomendó el empleo de economizadores, un dispositivo que se enrosca en el grifo y mezcla el agua con el aire, por lo que el agua sale con la misma fuerza pero en menor cantidad.
También aconsejó el uso de electrodomésticos con menor consumo de agua y, sobre todo, el uso cívico de este recurso, como cerrar el grifo mientras nos lavamos los dientes.
Por último, precisó que es en la agricultura donde se gasta el 80% del agua y que mucha de ella se malgasta por "las malas infraestructuras o por un riego innecesario", entre otras cosas.
El precio del agua incorpora el coste de las infraestructuras
Por su parte, la ministra adelantó además la intención de su departamento de aprovechar la futura modificación de la Ley de Aguas para aplicar el principio de "recuperación de costes" previsto en la Directiva Marco de Aguas de la Unión Europea.
Esta Directiva, que deberá estar en vigor en 2010, prevé que sobre el coste del agua se repercuta el precio de las infraestructuras hídricas que se realicen.
La ministra aseguró que este principio puede ser compatible con algunas excepciones "justificadas", de forma que algunos sectores o usuarios pudieran ser eximidos de sufragar el coste de las obras hídricas que se construyan en el futuro.
El Consejo Nacional del Agua analizó, además de las modificaciones de la Ley de Aguas, el borrador del real decreto que fijará el ámbito territorial de las demarcaciones hidrográficas y el borrador de decreto de reutilización de las aguas depuradas.
Dentro de la modificación de la vigente Ley de Aguas, el Ministerio de Medio Ambiente planea regular la utilización y los controles de las aguas subterráneas, que abastecen a un tercio de los municipios españoles y riegan un millón de hectáreas de cultivo.
Potencialidad de las aguas depuradas
Respecto a la reutilización de aguas depuradas, los responsables del Ministerio han destacado la potencialidad de este recurso, sobre todo en zonas costeras y en otras que sufren "estrés hídrico", ya que, según los cálculos de este departamento, el volumen de agua que cada año se podría reutilizar podría rondar los 1.200 metros cúbicos.
El director general del Agua de Murcia, Miguel Ángel Ródenas, consideró que lo más importante de la reunión de hoy del Consejo Nacional del Agua ha sido "lo que no se va a tratar", y lamentó que este organismo no debata sobre nuevas medidas para satisfacer el déficit hídrico que padece la cuenca del Segura. "
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La biomasa como combustible renovable para la calefacción
La biomasa, sustancia orgánica renovable de origen vegetal, era la fuente energética más importante para la humanidad y en ella se basaba la actividad manufacturera hasta el inicio de la revolución industrial. Con el uso masivo de combustibles fósiles el aprovechamiento energético de la biomasa fue disminuyendo progresivamente y en la actualidad presenta en el mundo un reparto muy desigual como fuente de energía primaria. Mientras que en los países desarrollados, es la energía renovable más extendida y que más se está potenciando, en multitud de países en vías de desarrollo, los combustibles fósiles es la principal fuente de energía primaria, lo que provoca en muchos casos, problemas medioambientales como la deforestación, desertización, reducción de la biodiversidad, etc.
No obstante, en los últimos años el panorama energético mundial ha variado notablemente. El elevado coste de los combustibles fósiles y los avances técnicos que han posibilitado la aparición de sistemas de aprovechamiento energético de la biomasa cada vez más eficientes, fiables y limpios, han causado que esta fuente de energía renovable se empiece a considerar por las industrias como una alternativa, total o parcial, a los combustibles fósiles.
La energía de la biomasa proviene en última instancia del sol. Mediante la fotosíntesis el reino vegetal absorbe y almacena una parte de la energía solar que llega a la tierra; las células vegetales utilizan la radiación solar para formar sustancias orgánicas a partir de sustancias simples y del CO² presente en el aire. El reino animal incorpora, transforma y modifica dicha energía. En este proceso de transformación de la materia orgánica se generan subproductos que no tienen valor para la cadena nutritiva o no sirven para la fabricación de productos de mercado, pero que pueden utilizarse como combustible en diferentes aprovechamientos energéticos.
Quemando gas o gasóleo para la calefacción, se transfiere y se acumula en la atmósfera carbono extraído del subsuelo profundo, alimentando así el efecto invernadero. Por el contrario, la combustión de biomasa no contribuye de ninguna manera al efecto invernadero, porque el carbono que se libera es CO² neutro, quemando la madera procede de la atmósfera misma y no del subsuelo. Actualmente, la contribución de la biomasa a la necesidad de energía primaria está muy por debajo del potencial disponible, y se produce fundamentalmente por la utilización de leña para quemar en chimeneas y estufas, a menudo obsoletas y poco eficaces. No obstante, las tecnologías para la utilización de combustibles vegetales en sistemas de calefacción doméstica han experimentado un gran desarrollo en los últimos años y han alcanzado niveles de eficiencia, fiabilidad y confort muy parecidos a los de los sistemas tradicionales de gas y de gasóleo. En este trabajo se presenta una panorámica de las principales tipologías de calderas para la combustión de biomasa, aplicada a la calefacción de usuarios pequeños y medianos. Básicamente hay tres tipologías, según las tres principales categorías de combustibles vegetales:
- LEÑA, TRONCOS Y BRIQUETAS
- ASTILLAS, VIRUTAS, SERRÍN, ETC. (GRANULADOS IRREGULARES)
- PELLETS, CEREALES, PIÑÓN DE OLIVA, ETC. (GRANULADOS REGULARES)
Calentarse con la biomasa no sólo es beneficioso para el medio ambiente, sino también para el ahorro, porque a igualdad de calor producido, los combustibles vegetales cuestan mucho menos que los fósiles.
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Muy buen articulo... dense tiempo para leerlo y pensar en serio en lo que dice: que dice:
"Ya voy para 18 años desde que ingresé en la Volvo, una empresa sueca. Trabajar con ellos es una convivencia muy interesante. Cualquier proyecto aquí demora dos años para concretarse, aunque la idea sea brillante y simple. Es una regla. Los procesos globalizados causan en nosotros (brasileños, argentinos, colombianos, peruanos, venezolanos, mexicanos, australianos, asiáticos, etc.) una ansiedad generalizada en la búsqueda de resultados inmediatos.
En consecuencia, nuestro sentido de la urgencia no surte efecto dentro de los plazos lentos de los suecos. Los suecos debaten, debaten , realizan "n" reuniones, ponderaciones, etc. "n" reuniones, ponderaciones, etc.
¡Y trabajan! con un esquema más bien slowdown ". Lo mejor es constatar que, al final, esto acaba siempre dando resultados en el tiempo de ellos (los suecos) ya que conjugando la madurez de la necesidad con la tecnología apropiada, es muy poco lo que se pierde por aquí en Suecia. que se
Lo resumo así: Lo resumo así:
1. Suecia es del tamaño del estado de San Pablo (Brasil).
2. Suecia tiene tan sólo dos millones de habitantes. e habitantes.
3. La ciudad más grande, Estocolmo, tiene apenas 500.000 habitantes (compare con Curitiba, Brasil, donde existen dos millones de habitantes; o tan sólo Mar del Plata, Argentina, ciudad balnearia, donde casi un millón de personas viven permanentemente, o Rosario, Argentina, con tres millones).
4. Empresas de capital sueco: Volvo, Skandia ,Ericsson, Electrolux , ABB, Nokia ,Nobel, Biocare, etc. Nada mal, ¿no?
Para tener una idea de la importancia de ellas basta mencionar que Volvo es la que fabrica los motores propulsores para los cohetes de la NASA. cohetes de la NASA.
Los suecos pueden estar equivocados, pero son ellos quienes pagan mi salario. Por ahora, menciono especialmente que no conozco un pueblo, como pueblo mismo, que posea más cultura colectiva que los suecos. suecos.
Voy a contarles una historia corta, sólo para darles una idea: para darles una idea:
La primera vez que fui para Suecia, en 1990, uno de mis colegas suecos me recogía del hotel todas las mañanas. recogía del hotel todas las mañanas.
Estábamos en el mes de septiembre, algo de frío y nevisca. de frío y nevisca.
Llegábamos temprano a la Volvo y él estacionaba el auto muy lejos de la puerta de entrada (son 2000 empleados que van en coche a la empresa). El primer día no hice comentario alguno, tampoco el segundo, o el tercero. o el tercero.
En los días siguientes, ya con un poco más de confianza, una mañana le pregunté a mi colega: "¿Tienen ustedes lugar fijo para estacionar aquí?, pues noté que llegamos temprano, con el estacionamiento vacío y dejaste el coche al final de todo...". dejaste el coche al final de todo...".
Y él me respondió simplemente: él me respondió simplemente:
"Es que como llegamos temprano tenemos "tiempo para caminar, y quien llega más tarde, ya va a llegar retrasado y es mejor que encuentre lugar más cerca de la puerta. ¿No te parece?" parece?"
Imaginen la cara que puse. Y con ella fue suficiente para que yo revisara en profundidad todos mis conceptos anteriores. todos mis conceptos anteriores.
En la actualidad, hay un gran movimiento en Europa llamado " "Slow Food ". La Slow Food International Association , cuyo símbolo ,es un caracol, tiene su central en Italia (el site en la internet es muy interesante, visítalo).
Lo que el movimiento Slow Food predica es que las personas deben comer y beber lentamente, dándose tiempo para saborear rlos alimentos, disfrutando de la preparación,en convivencia con la familia, con los amigos, sin prisa y con calidad. calidad.
La idea es contraponerse al espíritu del Fast Food y lo que éste representa estilo de vida. estilo de vida.
La sorpresa, por tanto, es que ese movimiento de Slow Food está sirviendo de base para un movimiento más amplio llamado Slow Europe como resaltó la revista Business Week en una de sus últimas ediciones europeas. últimas ediciones europeas.
La base de todo está en el cuestionamiento de la "prisa" y de la "locura" generada por la globalización, por el deseo de "tener en cantidad" (nivel de vida) en contraposición al de ("tener en calidad", "calidad de vida" o ""calidad del ser". "calidad del ser".
Según la Business Week , los operarios franceses, aunque trabajen menos horas (35 horas por semana) son más productivos que sus colegas estadounidenses o británicos. Y los alemanes, que en muchas empresas ya implantaron la semana de 28,8 horas de trabajo, vieron su productividad aumentar en un elogiable 20%. elogiable 20%.
Esa llamada " "slow attitude " está llamando la atención hasta de los estadounidenses, discípulos del "fast" (rápido) y del "do it (now !" (¡Hágalo ya!). ya!).
Por tanto, esa "actitud sin prisa" no significa hacer menos ni tener menor productividad. Significa sí, trabajar y hacer las cosas con "más calidad" y "más productividad", con mayor perfección, con atención a los detalles y con menos estrés. menos estrés.
Es saludable pensar detenidamente en todo esto.¿Será posible que los antiguos refranes: "Paso a paso se va lejos" y "La prisa es enemiga de la perfección" merezcan nuevamente nuestra atención en estos tiempos de locura desenfrenada? ¿Acaso no sería útil que las empresas de ¿nuestra comunidad, ciudad, Estado o país, empiecen ya a pensar en desarrollar programas serios de "calidad sin prisa" hasta para aumentar la productividad y calidad de los productos y servicios sin necesariamente perder "calidad del ser"?
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