Electricidad

Barata, económica y abundante la orina podría ser la solución a los problemas energéticos de mundo

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Un nuevo tipo de célula de combustible que puede convertir en electricidad la orina podría revolucionar la forma de producir bioenergía, especialmente en los países en desarrollo. La investigación describe un nuevo diseño de celda de combustible microbiana más pequeña, barata y potente que las tradicionales.

En su estudio, los investigadores de la Universidad de Bath, la Universidad Queen Mary de Londres y el Laboratorio de Robótica de Bristol, las tres del Reino Unido, describen un nuevo diseño de celda de combustible microbiana que supera dos limitaciones de las pilas de combustible microbiana estándar: su coste y su baja producción de energía.

“Las células de combustible microbianas tienen un potencial real para producir bioenergía renovable a partir de material de desecho como la orina”, dice Mirella Di Lorenzo, autora del estudio de la Universidad de Bath.

Las células de combustible microbianas son dispositivos que utilizan los procesos naturales de ciertas bacterias para convertir la materia orgánica en energía eléctrica. Hay otras formas de producción de bioenergía, incluyendo la digestión anaeróbica, la fermentación y la gasificación. Pero las células de combustible microbianas tienen la ventaja de trabajar a temperatura y presión ambiente. Son eficientes, relativamente baratas de mantener y producen menos residuos que los otros métodos.

Hay, sin embargo, algunas limitaciones. Las células de combustible microbianas pueden ser bastante caras de fabricar. Los electrodos se hacen generalmente de materiales rentables económicamente, pero el cátodo a menudo contiene platino para acelerar las reacciones que crean la electricidad. Además, las células de combustible microbianas tienden a producir menos energía que los otros métodos de producción de bioenergía.

Catalizadores

La nueva pila de combustible microbiana en miniatura no utiliza materiales caros para el cátodo; en cambio, está hecho de tela de carbón y alambre de titanio. Para acelerar la reacción y crear más potencia, utiliza un catalizador hecho de glucosa y ovoalbúmina, una proteína que se encuentra en la clara de huevo. Son componentes típicos de los residuos de alimentos.

“Nuestro objetivo es probar el uso de catalizadores de carbono derivados de diversos residuos de alimentos como una alternativa renovable y de bajo coste al platino del cátodo” dice Mirella Di Lorenzo.

A continuación, ajustaron al diseño para ver qué produciría más potencia. Duplicar la longitud de los electrodos, de 4 mm a 8 mm, multiplica la potencia de salida por 10. Apilando hasta tres de las células de combustible microbianas en miniatura, los investigadores fueron capaces de aumentar la potencia por diez en comparación con la producida por las células individuales.

“Las células de combustible microbianas podrían ser una gran fuente de energía en los países en desarrollo, particularmente en las zonas pobres y rurales”, dice Jon Chouler, autor principal del estudio, de la Universidad de Bath. “Nuestro nuevo diseño es más barato y más potente que los tradicionales. Los dispositivos de este tipo que pueden producir electricidad a partir de la orina podrían marcar una diferencia real mediante la producción de energía sostenible a partir de residuos”.

“Hemos demostrado que el diseño de la célula tiene una incidencia en el rendimiento y queremos investigar más a fondo la relevancia en el rendimiento de la superficie del electrodo en relación al volumen. Nuestro objetivo es ser capaces de miniaturizar el diseño y producir energía a gran escala mediante la generación de baterías compactas de múltiples unidades en miniatura”, agrega Di Lorenzo.

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El tipo completamente nuevo de celda de combustible, desarrollado por científicos de Bath y Bristol, puede convertir la orina en electricidad, ofreciendo mejoras en precio, tamaño y potencia en comparación con las variantes tradicionales.

 

FUENTE: Diario Ecología – Silicon Republic

Impresionante!. Nueva tecnologia permite generar energía solar en la oscuridad

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24 Energia solarEl problema de la energía solar es que a veces el Sol no brilla. Sin embargo, un equipo de científicos en Estados Unidos ha encontrado una solución al asunto.

No por obvio puede ser olvidado: El problema de la energía solar es que a veces… el Sol no brilla. Ahora, un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard ha encontrado una solución al asunto, un material que puede absorber el calor del sol y almacenar esa energía en forma química, listo para ser liberada de nuevo bajo demanda.

Esta solución no es la panacea de la energía solar, advierten desde el MIT, porque si bien podría producir electricidad, no sería eficiente hacerlo. Sin embargo, para aplicaciones en las que el calor es la salida deseada (calefacción de edificios, cocina y algunos procesos industriales) esto podría proporcionar una oportunidad para la expansión de la energía solar, ya que la convierte, en forma de calor, en algo ‘almacenable y distribuible’, afirma Jeffrey Grossman, profesor de Ciencias de los materiales e Ingeniería y coautor de un artículo que describe el nuevo proceso en la revista Nature Chemistry.

 El principio es simple: Algunas moléculas pueden asumir una de dos formas diferentes, como si tuvieran una bisagra en el medio. La exposición a la luz solar hace que absorban energía y salten de una configuración a otra, que luego es estable durante largos períodos de tiempo.

Pero estas moléculas se pueden activar para volver a la otra configuración mediante la aplicación de una pequeña sacudida de calor, luz o electricidad, y cuando se relajan, emiten calor. En efecto, se comportan como baterías térmicas recargables: tomando la energía del sol, almacenándola indefinidamente y luego soltándola bajo demanda.

Cocina solar

Los investigadores unieron esas moléculas a los nanotubos de carbono con el objetivo de obtener una densidad de energía adecuada para almacenar el calor. Y comprobaron que, pese a los problemas iniciales, funcionaba. Los científicos creen que esta técnica abre una amplia gama de posibles materiales para la optimización del almacenamiento del calor, explorando varias combinaciones de moléculas y sustratos.