23 de septiembre de 2012

Pila de Hidrógeno para la recarga de teléfonos móviles


Una colaboración a tres bandas entre empresas japonesas, Rohm, Aquafairy, y la Universidad de Kyoto, se ha traducido en el desarrollo de un sistema de carga para smartphones mediante pilas de combustible. Los nuevos aparatos de recarga son realmente compactos y eficientes.

Los sistemas de carga que podrían substituir a las actuales baterías en un gran número de aplicaciones de recarga de emergencia (SAI) para dispositvos tales como servidores de internet, ordenadores portátiles, teléfonos móviles o equipos de emergencias de todo tipo.

Utilizan el hidrógeno como combustible para generar electricidad, mediante una célula de combustible normal. La novedad consiste en utilizar finas láminas de hidruro de calcio para almacenar el hidrógeno. El hidrógeno se libera mediante una reacción química entre las hojas de hidruro de calcio + agua, que libera el hidrógeno. Una sola de estas láminas de hidruro de calcio que pesa 3 gr y tiene unas reducidas dimensiones de (38x38x2 mm) es capaz de liberar 4,5 litros de hidrógeno. La célula de combustible puede generar 5 vatios-hora de electricidad. Suficiente para cargar un moderno Smartphone en dos horas.

Rohm dijo que las nuevas células de combustible utilizar un material muy estable, sólido, y seguro, que libera hidrógeno mediante la adición de agua, lo que permite la generación de electricidad mediante una célula de combustible. Al final de la reacción no hay subproductos nocivos como el dióxido de carbono o compuestos orgánicos volátiles (Volatile Organic Compounds). Tan solo obtenemos vapor de agua del aparato.

Una particularidad que hará que estos dispositivos sean utilizados universalmente es que las láminas de “combustible” una vez selladas pueden durar hasta veinte años sin perder sus propiedades, según afirmó un portavoz. Por comparación, las modernas baterías de iónes de litio pierden su capacidad de carga en cuatro o cinco años, independientemente del uso al que se las someta.

Actualmente las empresas, Rohm and Aquafairy han puesto en marcha un proyecto conjunto para un generador de emergencia ,compacto y ligero con capacidad para alimentar aparatos de hasta 400 vatios (Sistema Kinkei). Lo que lo haría idóneo para un ordenador de sobremesa, o un servidor de internet.



De este modo parece que las células de combustible que utilizan hidruro de calcio en lugar de hidruro de magnesio, parece que se colocan en la avanzadilla de este tipo de dispositivos. La principal ventaja del hidruro de calcio, es que este tiene una alta reactividad con agua bajo una amplia gama de temperaturas. El que la reacción se haya vuelto estable solo se consigue mediante la unión con una resina especial.

Ahora, los esfuerzos de colaboración de Rohm, Aquafairy y la Universidad de Kioto se han traducido en planes para (1) definir el tipo de cobertura y el diseño del aparato donde se inserta la lámina de combustible, y que tiene una capacidad de generación de 5Wh para smartphones, (2) la creación de un generador eléctrico portátil con una potencia de salida de 200Wh y (3) una célula de combustible de mayor capacidad 400Wh enfocada a dar electricidad a aparatos esenciales en las catástrofes naturales como los sismómetros (desarrollado en colaboración con el sistema de Kinkei).




"Las pilas de combustible pueden ser más pequeñas, más ligeras y más eficientes que las vaterias convencionales, y por lo tanto se espera una gran expansión en nuevos mercados y aplicaciones”, según un comunicado Rohm.

Rohm, Aquafairy y la Universidad de Kyoto seguirá trabajando en su desarrollo con el fin de evaluar la fiabilidad de la pila de combustible, realizar mejoras y comercializarlo en 2013. La pila de combustible se exhibirá en CEATEC en Japón el mes próximo y en Electronica en Munich, Alemania, en noviembre.

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29 de agosto de 2012

Las ondas gravitacionales de dos enanas blancas avalan las teorías de Einstein


Las estrellas orbitan una alrededor de la otra y emiten ondas gravitacionales

Las dos enanas blancas que forman el sistema binario J0651 orbitan cada vez más rápido. Cada vez están más cerca la una de la otra. Lo ha constatado un equipo internacional de astrónomos del que forma parte el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Sus datos avalan, de nuevo, la teoría de la relatividad general de Einstein.

La confirmación de las predicciones teóricas se ha realizado con varios telescopios en Estados Unidos y con el Gran Telescopio Canarias, que realizó las observaciones más rápidas del sistema, según indica el IAC en un comunicado.

Estas enanas blancas son remanentes de estrellas como el Sol que ya han agotado su combustible nuclear. Completan su órbita cada 13 minutos a velocidades que llegan a alcanzar más de 600 kilómetros por segundo —un 0,2% de la velocidad de la luz—, según publica el grupo de investigación en la revista Astrophysical Journal Letters.

Según predice la teoría de la relatividad general, las aceleraciones de estas estrellas en su movimiento orbital causan ondas en el tejido del espacio-tiempo, que se denominan ondas gravitacionales.

Aunque todavía no se han observado directamente, la emisión de estas ondas resta energía al sistema binario, lo que provoca que las enanas blancas se acerquen progresivamente la una a la otra y orbiten cada vez más rápido. La teoría de la relatividad predice que la órbita de este sistema binario ha de reducirse en unos 0,25 milisegundos cada año.
Gran Telescopio Canarias (GTC)

La confirmación de que las estrellas están acercándose cada vez más viene dada por la comparación entre las medidas tomadas en 2011, cuando el equipo de astrofísicos descubrió este sistema, y las tomadas en la actualidad.

El Gran Telescopio Canarias (GTC), el mayor telescopio óptico infrarrojo del mundo, con un espejo primario de 10,4 metros, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma, proporcionó el conjunto de datos con la cadencia más rápida de estos objetos.

"Gracias al GTC hemos logrado tomar cientos de imágenes seguidas de este interesante sistema sin perder un segundo", comenta Carlos Allende, investigador del IAC y uno de los autores del estudio.

Para Antonio Cabrera, astrónomo del GTC y coautor de la investigación, "estamos ante uno de esos casos en los que tenemos la oportunidad de utilizar telescopios para poner a prueba nuestra comprensión de los aspectos más fundamentales de la física". 

El IAC añade que J0651 es el quinto sistema binario conocido con un periodo orbital de menos de 15 minutos. En los otros cuatro casos, no obstante, se produce transferencia de masa de una de las estrellas a la otra, lo que causa variaciones de brillo y complica las observaciones de la reducción del periodo orbital, así como su interpretación en términos de ondas gravitacionales.

Este sistema binario es también peculiar en cuanto a su orientación respecto a la Tierra, ya que el plano orbital está alineado con nuestra línea de visión.

"Cada seis minutos una de las estrellas en J0651 eclipsa a la otra, lo que proporciona un reloj de extrema precisión a 3.000 años luz", dice el estudiante de doctorado de la Universidad de Tejas (Estados Unidos) y primer autor del artículo J.J. Hermes.

"Los eclipses en este momento ocurren unos seis segundos antes de lo esperado a partir de las medidas de hace un año", señala el profesor de la Universidad de Oklahoma y miembro del equipo, Mukremin Kilic.

Fuente: ABC

Moléculas de azucar en el espacio



El Observatorio Austral Europeo (ESO, por sus siglas en inglés) ha informado este miércoles de un dulce descubrimiento: un equipo internacional de astrónomos ha detectado por primera vez azúcar alrededor de una estrella joven.

Con el radiotelescopio ALMA, ubicado en el desierto de Atacama (Chile), a 5.000 metros de altura, los científicos lograron captar moléculas de glicolaldehído en el gas que rodea la estrella binaria joven IRAS 16293-2422, con una masa similar a la del Sol y ubicada a 400 años luz de la Tierra.

El glicolaldehído ya se había divisado en el espacio interestelar anteriormente, pero esta es la primera vez que se localiza tan cerca de una estrella de este tipo, a distancias equivalentes a las que separan Urano del Sol en nuestro propio sistema solar.

"En el disco de gas y polvo que rodea a esta estrella de formación reciente encontramos glicolaldehído, un azúcar simple que no es muy distinto al que ponemos en el café", señaló Jes Jørgensen, del Instituto Niels Bohr de Dinamarca y autor principal del estudio.

Ingrediente fundamental para la vida

Según el astrónomo, "esta molécula es uno de los ingredientes en la formación del ácido ribonucleico (ARN), que como el ADN, con el cual está relacionado, es uno de los ingredientes fundamentales para la vida".

"Lo que es realmente fascinante de nuestros hallazgos es que las observaciones realizadas con ALMA revelan que las moléculas de azúcar están cayendo en dirección a una de las estrellas del sistema", indicó Cécile Favre, de la Universidad de Aarhus (Dinamarca).

Además, "las moléculas de azúcar no sólo se encuentran en el lugar indicado para encontrar su camino hacia un planeta, sino que además van en la dirección correcta", agregó. Así, este hallazgo demuestra que los elementos esenciales para la vida se encuentran en el momento y lugar adecuados para poder existir en los planetas que se forman alrededor de la estrella.

"Se plantea una gran interrogante: ¿Cuán complejas pueden llegar a ser estas moléculas antes de que se incorporen a nuevos planetas? Esto podría darnos una idea con respecto a la forma en que la vida pudiese originarse en otras partes", subrayó Jørgensen.

Según el científico, las observaciones con ALMA, caracterizado por una gran precisión y sensibilidad, "serán de vital importancia para desvelar este misterio".

Fuente: El Mundo

27 de agosto de 2012

El Curiosity listo para explorar

Esta serie de imágenes muestran el movimiento de la rueda trasera derecha del Curiosity en Marte. Los ingenieros han movido las ruedas como parte de una prueba de dirección del robot y como preludio de la exploración que comenzará en unos días.

Esta imagen fue tomada por una de las cámaras de navegación del Curiosity el 21 de agosto.




8 de junio de 2012

La Teoría de la Relatividad resiste un asalto más


Einstein tenía razón. El equipo de investigadores del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) que el pasado año revolucionó el mundo de la ciencia con un experimento que sugería que los neutrinos eran más veloces que la luz han confirmado este viernes que su trabajo presentaba errores. 

En concreto, se trató de un fallo en los instrumentos de medición (el cable de fibra óptica que transportaba la señal de GPS al reloj principal del experimento estaba mal conectado). Así que el hallazgo de un simple error técnico ha bastado para 'resolver' el caso de los neutrinos superveloces. 

Según han explicado este viernes durante la 25 conferencia internacional sobre física de neutrinos y astrofísica que se celebra en Kioto (Japón), las nuevas mediciones realizadas en los cuatro experimentos del laboratorio Gran Sasso (Borexino, ICARUS, LVD y OPERA) demuestran que la Teoría de la Relatividad también es válida para estas partículas subatómicas. 

"Aunque este resultado no es tan emocionante como a algunos les hubiera gustado, es lo que todos esperábamos. Esta historia ha capturado la imaginación del público y les ha dado la oportunidad de ver el método científico en acción. Se publica un resultado inesperado para que sea escrutado, se investiga en profundidad y se resuelve, en parte, gracias a la colaboración entre experimentos que normalmente compiten. Así es como la ciencia avanza", ha afirmado el director de investigación del CERN, Sergio Bertolucci, durante la presentación de los resultados de las nuevas mediciones que se han llevado a cabo. 

A la búsqueda del fallo 

En septiembre de 2011 un equipo del CERN de Ginebra publicó un trabajo que mostraba que estas partículas subatómicas, denominadas neutrinos, podían viajar más rápido que la luz. El resultado ponía en entredicho la Teoría de Relatividad formulada por Albert Einstein en 1905, que constituye uno de los grandes pilares en los que se sustenta la Física. 

La conferencia en la que Dario Autiero, uno de los autores del estudio, expuso los resultados suscitó una gran expectación y fue recogida en medios de comunicación de todo el mundo. Los neutrinos saltaban a la fama. 

Comenzó también uno de los debates más apasionantes entre físicos de todo el mundo. Muchos científicos de prestigio pusieron ya en duda que los resultados del CERN pudieran ser ciertos y la prudencia fue la reacción más común entre los investigadores. Pero había que encontrar el error. 

Los propios autores del estudio fueron los primeros en mostrar su perplejidad ante los resultados del experimento OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), que habían sido repetidos en numerosas ocasiones antes de hacerse públicos. Asimismo, animaron al resto de la comunidad científica a estudiar el caso y a intentar localizar dónde estaba el fallo. 

Una carrera de 730 kilómetros 


Detector OPERA en el laboratorio de Gran Sasso: Los neutrinos de observan en ladrillos de películas de emulsión fotográfica interconectados con placas de plomo. OPERA consta de 150.000 de esos ladrillos.
El experimento OPERA calculó el tiempo que los neutrinos tardan en recorrer 730 kilómetros (que es la distancia que separa las instalaciones del CERN de Ginebra y del laboratorio subterráneo de Gran Sasso, en Italia). Los resultados indicaban que los neutrinos recorrieron esta distancia en un tiempo 60 nanosegundos inferior que la luz. 

"Las primeras mediciones realizadas hasta 2011 entre el CERN y Gran Sasso fueron revisadas teniendo en cuenta los efectos de los instrumentos", ha explicado el equipo en Kioto. 

El pasado mes de febrero, los físicos que habían estudiado el funcionamiento de OPERA habían sugerido ya la hipótesis de que sus resultados eran erróneos debido a que los datos habían sido alterados por una mala conexión entre un GPS y un ordenador. Al mes siguiente, el físico Antonio Ereditano, coordinador del experimento OPERA, presentó su dimisión de su cargo en el Instituto Nacional de Física Nuclear italiano. 

Las comprobaciones llevadas a cabo por el equipo del experimento OPERA en los últimos meses han confirmado el fallo en la conexión. Este fallo técnico hizo que se atribuyera a los neutrinos una marca 74 nanosegundos superior al tiempo que tardaron en realidad. Es decir, la velocidad de los neutrinos fue inferior a la que habían indicado los primeros resultados. Además, el reloj de alta precisión utilizado por OPERA estaba ligeramente desfasado, lo que hizo que se añadieran otros 15 nanosegundos. 

Una vez que estos fallos técnicos fueron corregidos, se volvió a calcular el tiempo que tardaban los neutrinos en recorrer el túnel de 730 kilómetros. En esta ocasión, estas partículas subatómicas no pudieron batir la velocidad de la luz. Como dijo Einstein.

Fuente: El Mundo.

20 de mayo de 2012

Apagón nuclear y precio de la energía



El tercer productor de aluminio más grande de Alemania se ha declarado en bancarrota debido al aumento del precio de la energía eléctrica desde el apagón nuclear. 

Diversos grupos industriales reclaman un suministro de energía asequible que supla la capacidad nuclear retirada de la red como consecuencia del decreto de Angela Merckel.

La compañía de aluminio Voerde anunció su insolvencia, el 8 de mayo, debido a la reducción de los precios del aluminio combinado con el constante aumento de los costos de producción. Nuestra quiebra es "un indicador de un proceso gradual de desindustrialización" en Alemania, dijo Ulrich Grillo, presidente de la cámara de comercio alemana de la industria metalúrgica, Wirtschaftsvereinigung Metalle (WVM).

"La producción de metales, especialmente de aluminio (muy intensivo en energía eléctrica), está en riesgo en Alemania debido a un precio de la electricidad que ya no es competitivo internacionalmente", dijo Grillo.

Los usuarios alemanes de más de 20 GWh al año pagan 11,95 céntimos de euro por kWh, frente a 6,9 céntimos en Francia, según los datos energy.eu de noviembre de 2011. Entre los 27 países de la UE, sólo Chipre, Italia, Malta y Eslovaquia tienen precios más altos que los alemanes.


WVM instó al gobierno alemán a implementar con urgencia medidas para proteger a industrias intensivas en energía de los excesivos costos de la electricidad, y para incentivar a las empresas del metal en reducir las emisiones de dióxido de carbono de sus procesos de producción. La industria no debe sufrir, dijo Grillo, debido al "precio de la electricidad resultante de la política de apoyo estatal a las energías renovables, y particularmente a la energía fotovoltaica." Resulta sorprendente la semejanza con el problema de la subida de precios en el mercado español. Mismas causas, mismas consecuencias.

Los subsidios han animado a las empresas eléctricas y propietarios para agregar cerca de 25 GW de capacidad de energía solar, sobre todo en los últimos cinco años. Esta gran inversión solo contribuyó a abastecer el 2,4% de la demanda eléctrica en los últimos 12 meses, según las estadísticas de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), mientras que la energía nuclear que aún queda en el país produjo 12 GW de capacidad, un 15,3% de la demanda. La mayor parte de la generación eléctrica proviene ahora de combustibles fósiles, el 71% del total.

Los datos de la AIE también muestran como Alemania ha pasado de ser un país exportador de energía eléctrica a importarla en grandes cantidades. Las exportaciones alemanas de energía solo alcanzaron el 0,9% en el último año hasta febrero 2012, y las importaciones se dispararon un 7,7%.

A pesar de las evidencias que muestran lo perjudicial de estas medidas adoptadas por el gobierno, los líderes alemanes ordenarán el cierre de los ocho reactores. La industria hace un llamamiento de alerta para reemplazar el hueco dejado mediante combustibles fósiles en el menor plazo de tiempo posible. "A medida que las fuentes de energía renovables no proporcionan energía continua... debemos utilizar el gas y el carbón para hacer el trabajo", dijo Utz Tillmann, portavoz de la industria intensiva en energía y director ejecutivo de la European Chemical Industry Council.

15 de mayo de 2012

Logran ralentizar el reloj biológico en ratones


Una "terapia antienvejecimiento" ha conseguido, con un solo tratamiento, prolongar la vida de ratones hasta en un 24 por ciento.

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han probado con éxito la primera terapia génica contra el decaimiento del organismo asociado al envejecimiento. 

El trabajo, que publica mañana en la revista 'EMBO Molecular Medicine', desarrolla una estrategia nunca antes empleada para combatir el envejecimiento, se trata de un tratamiento efectivo y seguro -en el modelo animal-, que actúa directamente sobre los genes, pero que se aplica a animales adultos, y una única vez.

Liderado por la directora del CNIO, Maria A. Blasco, y Bruno M. Bernardes de Jesús, coautor del trabajo, en colaboración con Eduard Ayuso y Fátima Bosch, del Centro de Biotecnología Animal y Terapia Génica de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), trataron a ratones adultos, de un año de edad; y viejos, de dos años. En ambos casos la terapia génica tuvo un efecto "rejuvenecedor", escriben los autores.

Los ratones que fueron tratados al cumplir el año vivieron, de media, un 24%; los de dos años, un 13% más. Así, la terapia consistiría en lograr que las células expresen telomerasa, la enzima que 'ralentiza' el 'reloj biológico'.

En general, la terapia mejoró sensiblemente la salud de los animales, retrasando la aparición de enfermedades asociadas a la edad -como la osteoporosis y la resistencia a la insulina- y mejorando los valores de indicadores de envejecimiento, como la coordinación neuromuscular.

Este trabajo "demuestra que es posible desarrollar una terapia génica antienvejecimiento con telomerasa sin aumentar por ello la incidencia de cáncer", escriben los autores. "Los organismos adultos acumulan daños en el ADN resultado del acortamiento de los telómeros, este trabajo muestra que una terapia génica basada en la producción de telomerasa es capaz de reparar o retrasar este tipo de daño", añaden.

La telomerasa: tratada como un virus

La terapia se basa en tratar al animal con un virus cuyo ADN ha sido modificado, concretamente ha sido sustituido por la enzima telomerasa, uno de los genes más importantes para el envejecimiento. La telomerasa repara los extremos de los cromosomas, los llamados telómeros, y al hacerlo frena el reloj biológico de la célula y por ende del organismo. El virus, al infectar al animal, actúa como un vehículo que deposita el gen de la telomerasa en las células.

Los telómeros son estructuras que protegen los extremos de los cromosomas, pero de forma limitada en el tiempo: con cada división de la célula, los telómeros se acortan, hasta que se reducen demasiado y ya no pueden desempeñar su función. Como resultado, la célula deja de dividirse y envejece, o muere. Esto se evita con la telomerasa, que frena el acortamiento de los telómeros o incluso los reconstruye de nuevo.

El gen de la telomerasa, no obstante, sólo está activo en la mayoría de las células antes del nacimiento; las células del organismo adulto, salvo excepciones, no tienen telomerasa. La excepción son las células madres adultas y las cancerígenas, que se dividen sin límite y son por tanto inmortales. Precisamente, riesgo de promover el desarrollo de tumores siempre había supuesto un obstáculo a la hora de plantear terapias antienvejecimiento basadas en la telomerasa.

Por esta razón, los investigadores destacan que los animales de este ensayo no han desarrollado cáncer. Los investigadores lo atribuyen a que la terapia comienza cuando los animales ya son adultos, y por tanto no tienen tiempo de acumular el número de multiplicaciones aberrantes necesarias para la aparición de tumores.

El virus empleado para llevar el gen de la telomerasa a la células derivan de otros no patógenos en humanos y que no tienen capacidad para replicarse. Por tanto son "muy seguros, ampliamente usados en terapia génica con un gran éxito en el tratamiento de la hemofilia y enfermedades oculares".


Vía al tratamiento de enfermedades

Los investigadores Virgina Boccardi, de la Universidad Segunda de Nápoles, y Utz Herbig, del New Jersey Medical School-University Hospital Cancer Centre, han señalado que este trabajo se considera ante todo una "prueba de concepto de que la terapia génica con el gen de la telomerasa es una estrategia factible y en general segura para prolongar la vida en buenas condiciones de salud y tratar enfermedades relacionadas con presencia de telómeros cortos".

Así, destacan que aunque a corto plazo su aplicación en humanos contra el envejecimiento no es posible, sí podría abrir una nueva vía al tratamiento de enfermedades relacionadas con la presencia en los tejidos de telómeros anómalamente cortos, como algunos casos de fibrosis pulmonar humana.

Del trabajo Blaco destaca que, aunque "el envejecimiento hoy no se considera una enfermedad, cada vez más los investigadores tendemos a verlo como la causa común de enfermedades como la resistencia a la insulina o las cardiovasculares, cuya incidencia aumenta con la edad", por tanto, si se trata el envejecimiento de las células se podrían tratar también las enfermedades.

Por su parte, Bosch señala que el decubrimiento "podría ser imprescindible para una terapia antienvejecimiento, ya que cualquier otra estrategia requeriría de una administración constante del fármaco durante toda la vida del paciente, aumentando el riesgo de efectos adversos".

13 de mayo de 2012

¡Una botella de aguan mineral sin uranio, por favor!

En la antigüedad se trataba el vidrio con uranio porque le daba una asombrosa y bella propiedad fluorescente.
Se imaginan que entran a un restaurante y piden al camarero, ¡por favor, me podría poner una botella de agua mineral sin uranio! Quizá les resulte chocante, pero el agua que se considera "potable" hoy en día no tiene en cuenta unos niveles adecuados de uranio en disolución.

El uranio es un elemento común en la corteza terrestre y una fuente natural de radiación que podemos encontrar en concentraciones variables en todas las masas de agua. Ultimamente se detecta con demasiada frecuencia uranio en el agua potable que bebemos. El uranio es un metal pesado muy peligroso y puede, con la toma constante, originar cáncer de riñones. Según las declaraciones de los técnicos la situación no es dramática. Sin embargo se habla de un "peligro potencial“. Aun habiendo demostrado los efectos tóxicos del uranio, no existe una ley que determine los valores máximos en el agua potable del grifo ni en el agua embotellada. O alternativamente que se determine su concentración en las etiquetas del agua embotellada.

¿Cómo llega el uranio al agua potable?

El uranio, ya de por sí, está muy extendido en la corteza terrestre: este metal pesado radioactivo se encuentra en diferentes concentraciones y aleaciones, en distintos tipos de rocas y minerales de los cuales se  disuelve y filtra hacia las aguas subterráneas. Por ello muchas veces está presente desde un principio. Pero ya se sabe desde hace algún tiempo que también puede hundirse hasta llegar a las agua subterráneas a través de los abonos con fosfatos minerales. Además también puede llegar a ellas como consecuencia de la falta de control en la minería del uranio.


¿A partir de qué concentración es peligroso el uranio en el agua?

Comunmente se considera que a partir de 20 microgramos por litro pueden provocar problemas de salud a largo plazo. Pero con concentraciones de hasta 15 microgramos por litro, según la WHO, puede ser bebida durante toda la vida, sin riesgo ninguno. Los diferentes ministerios del medio ambiente recomiendan desde el 2004 un valor no superior de 10 microgramos de uranio por litro, es decir incluso 5 microgramos menos. Teniendo en cuenta el estado actual del agua, este valor marca el nivel de seguridad para todos los grupos de población. Un valor que hasta ahora supuestamente solo lo han sobrepasado pocas mediciones. También hay que decir que hasta ahora no han existido mediciones regulares para la comprobación de las cantidades de uranio porque no estaba legislado. Por lo tanto los expertos en salud ven un peligro real, en especial porque no existe alarma social, ni una normativa concreta.

Movimiento regulador en los Estados Unidos:

La Comisión de Regulación Nuclear (NRC) de los Estados Unidos ha dado un paso adelante al permitir que el uranio capturado en los filtros de tratamiento de agua pueda ser procesado para las operaciones de recuperación de uranio - sin tener que modificar la licencia medioambiental de las plantas potabilizadoras actuales.

En el comunicado oficial, la NRC hizo constar que las resinas de intercambio iónico utilizadas en ciertos filtros de agua, son a menudo, las mismas que se utilizan en las actividades de recuperación de uranio. En este caso se menciona como un elemento "equivalente", por lo que no requiere ninguna modificación en la licencia medioambiental para las instalaciones de tratamiento de aguas.

El fenomeno de la fluorescencia es mayor cuando
a los objetos se los ilumina con luz ultravioleta.
Esto podría reducir considerablemente los costes de abastecimiento de agua potable de pequeñas poblaciones. Según la Agencia de Protección Medioambiental de los Estados Unidos (EPA), hay un límite de 30 microgramos de uranio por litro permitidos en el agua potable que bebemos a diario. La EPA estima que algunos sistemas de tratamiento de agua municipales puede gastar hasta un 50% de sus costos operativos en el transporte, tratamiento y disposición de los filtros de captación de uranio. 

"La recuperación de uranio en la depuración del agua potable es doblemente beneficiosa, por una parte permite recuperar el uranio sin necesidad de recurrir a la minería y por otra, es una ayuda valiosa a la hora de conseguir agua verdaderamente potable", dijo Mark Satorius, director de la Oficina de la NRC de Materiales federales y estatales y programas de gestión ambiental. "La posibilidad de reutilizar las resinas proporciona un beneficio económico extra para las plantas de tratamiento de aguas mediante la reducción de los costos de operación y la cantidad de resina que requieren los filtros."

Las resinas procesadas podrían ser eliminadas, ya sea en los embalses de residuos de bajo nivel de peligrosidad, o bien, ser recicladas en forma de filtros de tratamiento de agua. La misma técnica también se aplica para los filtros de desagüe de la industria minera.

4 de mayo de 2012

Sistema universal de carga presentado en el foro EVS26



Fabricantes automovilísticos globales de Estados Unidos y Alemania han acordado un sistema de carga universal para los automóviles eléctricos.

A veces los grandes avances se logran con pequeños acuerdos de enorme repercusión. Con la reciente aparición de los vehículos eléctricos surgía un nuevo problema, ¿qué tipo de toma se iba a estandarizar?, teniendo en cuenta que cada fabricante quiere imponer la suya propia. Ahora, Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, General Motors, Porsche y Volkswagen han acordado dar su apoyo al uso de un sistema de carga de puerto único armonizado, llamado carga rápida DC con un Sistema de Carga Combinada, para vehículos eléctricos en Europa y Estados Unidos. Además acordaron hacer una demostración de la tecnología de carga rápida que permitirá la recarga de la gran mayoría de vehículos eléctricos con sistemas compatibles en solo 15-20 minutos.

El sistema de carga combinada integra carga AC de una fase, carga rápida AC de tres fases, carga DC en casa y carga DC ultra rápida en estaciones públicas, a través de una sola toma en el vehículo. Lo que permitirá a los clientes poder recargar en la gran mayoría de estaciones sea cual sea la fuente de energía.


La Sociedad Internacional de Ingenieros Automovilísticos ha elegido el Sistema de Carga Combinada como la metodología de carga rápida estándar que amplía notablemente el actual sistema de carga AC de Tipo 1. Este estándar será publicado oficialmente este verano.

El diseño se basó en la revisión y análisis de forma colaborativa de las distintas estrategias de carga existentes, la ergonomía del enchufe y las preferencias de los clientes de Estados Unidos y Europa y fue desarrollado para todos los mercados automovilísticos internacionales, creando un estándar uniforme con sistemas eléctricos, controladores de carga, dimensiones y mecanismos de seguridad idénticos.

¡En la actualidad cada uno enchufa su automóvil eléctrico como quiere!
El sistema maximiza la capacidad de integración con futuros desarrollos de redes inteligentes a través de métodos de comunicación por banda ancha común, sea cual sea la localización global del sistema de carga. El concepto de carga combinada reducirá la complejidad de los desarrollos e infraestructuras, mejorará la fiabilidad de carga, reducirá el coste total de propiedad para los clientes finales y supondrá bajos costes de mantenimiento.

Se estima que las estaciones de carga combinada estarán disponibles comercialmente a finales de este año. Todos los fabricantes originales ya tienen vehículos en desarrollo que usarán el Sistema de Carga Combinada. Los primeros modelos en hacerlo se lanzarán al mercado en 2013.


El sistema será presentado oficialmente en el Electric Vehicle Symposium (EVS26) en Los Ángeles, que se celebrará entre los días 6 y 9 de mayo.

20 de abril de 2012

Impacto creciente de la humanidad sobre el Agua Dulce del Mundo

El mar de Aral en la actualidad.
La ropa que llevamos a diario ha costado más de 15.000 litros de agua fabricarla.

A medida que la población humana ha aumentado hasta los 7000 millones de almas, y el consumo por persona de todo tipo de productos, desde hamburguesas hasta pantalones vaqueros aumenta inexorablemente, la finitud del agua dulce a nuestra disposición es cada vez más evidente.

Se necesita agua para hacer todo, y la explosiva demanda de productos de economías del primer mundo,  Estados Unidos y Europa y emergentes de gran tamaño como China, India, Indonesia o Brasil está agotando los ríos, reduciendo los lagos, y secando los acuíferos.

Considere esto: se utiliza un promedio de 2.700 litros para hacer una camisa de algodón y 9.800 litros para hacer un par de pantalones vaqueros azules. Los cultivos de algodón consumen la mayor parte de esa agua, y el resto se utiliza en las fábricas para el lavado y “envejecido” de la ropa.

La ropa que llevamos a diario puede llegar ha costar más de 15.000 litros de agua fabricarla. Y si creemos conveniente combinarla con un buen par de zapatos de piel, debemos añadir otros 8.000 litros a la cuenta. Se necesita una gran cantidad de agua para cultivar el grano para alimentar a la vaca cuya piel convertimos en zapatos. Aunque también es cierto que de la vaca se aprovecha todo. Las cifras no dejan de ser sorprendentes para los que somos legos en la materia.

El agua potable es un recurso limitado, y no hay sustituto para ella. Necesitamos agua para saciar nuestra sed, para cultivar nuestros alimentos, para enfriar las plantas de energía eléctrica, y para hacer los coches, los ordenadores y todas esas camisas de algodón. Si no llueve suficientemente (por el cambio climático) y la economía de consumo cada vez gasta más agua, solo nos queda una solución, recurrir a las desaladoras. Sin duda de los océanos podemos sacar todo el agua potable que queramos, siempre y cuando tengamos la energía necesaria para lograrlo. Y si alguien sigue este blog regularmente, se habrá dado cuenta ya a estas alturas de que la energía es el gran reto del Siglo XXI. ¿Cómo conseguiremos substituir todas las fuentes de energía fósil que se encuentran próximas al máximo de su producción? Difícil respuesta.

Y es por esa falta crónica de energía, que el tamaño de la huella hídrica de la humanidad - de la tuya y de la mía – importa y mucho.

En un estudio publicado recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores Arjen Hoekstra y Mesfin Mekonnen de la Universidad de Twente en los Países Bajos, ha hecho la estimación más detallada hasta la fecha de la escala y los patrones de consumo de agua de la humanidad.

Es una tarea difícil y complicada. Haciendo uso de un alto nivel de resolución espacial, los investigadores registraron toda el agua dulce que se consume en la fabricación de bienes y servicios para la población mundial. Para completar el estudio, han añadido el volumen de agua necesaria para contrarrestar la contaminación generada en el proceso.

Se calculó el promedio global anual de la huella hídrica para 1996-2005, y el resultado es una cifra impresionante - 9.087 millones de metros cúbicos (9.120 billones de litros) por año. Eso es un volumen equivalente al flujo anual de quinientos ríos Colorado.

La agricultura representa la friolera del 92 por ciento de la huella global del agua. No sólo regamos para los cultivos de uso directo para la alimentación humana, también estamos regando un tercio de la cosecha mundial de cereales para alimentar al ganado que cumple con nuestras necesidades de carne y con la piel de nuestros zapatos. Sumando estas cifras, una simple hamburguesa de carne de vacuno necesita 2.400 litros de agua.


Son estas dietas ricas en carnes las que explican en gran medida por qué la huella hídrica promedio de los Estados Unidos es el doble de la media mundial. Los consumidores estadounidenses devoran 4,5 veces más carne que el promedio mundial.

Uno de los hallazgos más interesantes de Hoekstra y Mekonnen y por lo que traigo a este blog la investigación es porque una quinta parte de la huella hídrica de la humanidad viaja a través de las fronteras nacionales en forma de "agua virtual": el agua que contienen los productos que se comercian entre los países. Para Egipto, Israel, Irán, Jordania, Arabia Saudita y otros países con escasez de agua, la capacidad de externalizar su consumo de agua mediante la importación de trigo y otros granos sedientos les permite salvar su escasez de agua para la producción industrial y otros usos de mayor valor.

Comercio de "Agua Virtual" (Hoekstra and Mekonnen, PNAS early edition, 2012).
Sin embargo, algunos países con estrés hídrico exportar una gran cantidad de agua virtual a otros países. Por ejemplo, según estadísticas del Departamento de EE.UU. para la Agricultura, las naciones asiáticas centrales de la cuenca del Mar de Aral exportan el 96 por ciento del algodón que producen. La producción de algodón a gran escala en esta región durante el último medio siglo ha provocado que el mar de Aral, una vez cuarto lago más grande del mundo, pierda el 80 por ciento de su agua. Gran parte del lecho del lago es ahora un desierto salado.

Mar de Aral visto desde la Estación Espacial Internacional (ISS).
Los Estados Unidos, bendecido con una amplia zona de alta productividad en cultivos agrícolas de secano, es el mayor exportador mundial de agua virtual, enviando millones de toneladas de cereales a países de todo el mundo. Mientras que sus mayores importaciones de agua virtual provienen de la cuenca del Yangtsé en China, que produce una amplia variedad de productos para el mercado de los Estados Unidos.

Entonces, ¿qué debe hacer una población creciente para vivir dentro de los límites de consumo que impone el agua y mantener los ríos fluyendo?

La respuesta: los consumidores pueden cambiar sus dietas y hábitos de consumo para reducir sus huellas hídricas, y los productores pueden utilizar el agua de manera más eficiente en la fabricación de sus productos.

Muchas empresas comienzan a concienciarse sobre la escasez de agua y los riesgos estratégicos que plantea, muchas comienzan a adecuar sus cadenas de suministro con una reducción de los requerimientos hídricos. Unilever, por ejemplo, ha ayudado a los agricultores de té en Tanzania para que cambien el sistema a riego por goteo, de tal modo que sus bolsitas de té Lipton tengan una huella hídrica menor. Hay docenas de ejemplos de organizaciones que ofrecen formas prácticas para reducir el tamaño de las huellas hídrica. El ritmo al que se desarrolla estas iniciativas dependerá de nosotros.

19 de abril de 2012

Lágrimas por un petróleo en su juventud


Lo que revelan los últimos datos de la EIA sobre el suministro de petróleo

La Administración de Información Energética de los USA (EIA), ha publicado recientemente los datos referentes a la producción de petróleo mundial hasta el ejercicio 2011. En esta entrada, me gustaría mostrar algunos gráficos de dichos datos, y ofrecer algunos puntos de vista en cuanto a lo que se está cociendo en el mercado mundial del petróleo.

Figura 1. Crecimiento del petróleo y sus substitutos desde 2005. Linea roja, estimación sobre la pendiente media.
Linea azu, el crecimiento real de la producción de petróleo.
Véase la línea de ajuste (color rojo) en la Figura 1. Esa línea marca lo que debería ser un crecimiento "normal" en los suministros de petróleo del 1,6% al año (incluidos los sucedaneos del petróleo) , teniendo en cuenta la tendencia anterior de las últimas décadas. Atendiendo a esa tendencia el crecimiento total entre 2005 y 2011 debería haber sido del 10,2% . Pero lo que nos encontramos es que en lugar de ese imprescindible 10,2%, el crecimiento real entre 2005 y 2010 ascendió a tan sólo el 3,0% incluyendo el petróleo crudo y sus sucedáneos. Unos sucedáneos, o substitutos del petróleo, que se suelen contabilizar como barriles de petroleo convencionales a pesar de no ser el mismo producto, lo que lleva a confusión para los profanos en la materia que pueden pensar que la producción de crudo no está tan mal.

El déficit en la producción de petróleo en 2011, respecto a lo que debería haber sido, asciende a 4,7 millones de barriles. Esto es mucho más de lo que afirma poseer cualquier país como capacidad de producción en reserva. Algo de lo que ha estado presumiendo en los últimos años Arabia Saudita. Esta es sin duda una de las principales razones por las que los precios del petróleo se mantienen sostenidamente altos. Estos altos precios del petróleo tienden a frenar el crecimiento económico de los países importadores de petróleo y es uno de los lastres a los que se tiene que enfrentar la renqueante economía europea.

El déficit en el suministro, especialmente en la producción de petróleo que se muestra en la Figura 2 a continuación, muestra la proporción cada vez mayor de los substitutos del petróleo en los mercados del crudo. Solo lo marcado en azul corresponde a petróleo convencional, el resto corresponde a Gas Natural Licuado de Petróleo (esencialmente una mezcla de etano, propano y butano), otros líquidos (bioetanol, biodiesel, gas natural convertido en gasolinas y carbón convertido en gasolinas) y lo que denomina los americanos Processing Gain "cadena de procesamiento" (conversión química de petróleo ultrapesado en petróleo convencional).

Figura 2. Producción mundial de petróleo y otros substitutos
Entre 2004 y 2011, la producción de petróleo crudo aumentó menos de un 1%. Y ese exiguo crecimiento se debió esencialmente al empuje de los productos sustitutivos. Esto indica muy a las claras que la era del petróleo está llegando a su fin. Si el petróleo fuera una persona estaría viviendo los últimos años antes de su jubilación. Sin duda, conforme se acerca más a la jubilación el estancamiento que percibimos desde el año 2004 pasará a convertirse en un decidido declive. 

Mirada en perspectiva la crisis económica actual es debida, en gran parte, a las crecientes deudas de las naciones consumidoras de petróleo. Solo así se explica que los países que peor la están sufriendo sean justamente los más industrializados. Si esto es solo las consecuencias de un petróleo que se acerca a su jubilación, yo me pregunto, ¿qué ocurrirá cuando comience la última etapa de su vida, la vejez?

Analicemos más detalladamente los datos facilitados por la EIA. Los principales productores de petróleo del 2011 son:

1. Rusia - 9,8 millones de barriles diarios (mbd)
2. Arabia Saudita - 9,5 mbd
3. Estados Unidos - 5,7 mbd
4. China - 4,1 mbd
5. Irán - 4,1 mbd

Los cinco principales productores cuando les sumamos otros líquidos de sustitución antes citados

1. Arabia Saudita - 11,2 mbd (se convierte en el número uno)
2. Rusia - 10,2 mbd
3. Estados Unidos - 10,1 mbd (casi duplica su producción)
4. China - 4,3 mbd
5. Irán - 4,2 mbd

Aunque los sustitutos líquidos están bien, no son realmente petróleo. El gas natural licuado de petróleo es el principal sustituto. En los EE.UU., se vende por aproximadamente la mitad de precio que el petróleo crudo. Si partimos de una base equivalente de energía, se puede decir que los NGPLs aportan aproximadamente un 70% más de energía por barril que el petróleo convencional. Lo que es una buena noticia. Pero el resto de líquidos no tienen tan buena relación.

En el apartado "Other Liquids" (Otros líquidos) que se corresponde principalmente al etanol, posee aproximadamente el 60% del contenido energético comparado con un barril de crudo. En esta categoría también incluimos el biodiésel, combustibles líquidos elaborados a partir de carbón o del gas natural, e incluso una mezcla de agua con petróleo ultrapesados llamada "emulsión Orinoco".

También hay crecimiento en Processing Gain "ganancia de procesamiento". Este término se refiere al volumen adicional que se obtiene cuando las largas moléculas de los hidrocarburos pesados se rompen mediante procesos químicos en moléculas más cortas. Los EE.UU. han casi duplicado su producción de líquidos gracias a todos estos nuevos métodos de obtener productos derivados que pueden substituir al petróleo. Y son los principales impulsores de la Processing Gaing, ya que importan una gran cantidad de petróleo pesado procedente de Canadá, y utiliza sus avanzadas refinerías para reconvertirlo en combustible diésel y gasolina. No todos los países disponen de refinerías lo suficientemente avanzadas como para procesar estos petróleos. Tan solo China podría importar petróleos utltrapesados.

Echemos un vistazo a los principales productores de petróleo:

Rusia


Entre 2004 y 2011, la producción de petróleo de Rusia (incluidos los sucedáneos) creció un 7,5%. Lo que son mejores cifras que el 3,0% del promedio mundial, pero aún está lejos del crecimiento esperado del 10,2%, mencionado anteriormente. En 2011, la producción de crudo de Rusia creció un 0,6%, lo que puede ser un mal presagio de su evolución futura.

Arabia Saudita


La gráfica muestra que la producción petrolera de Arabia Saudita no ha aumentado mucho desde 2004. De hecho, se ha mantenido prácticamente plana desde 1991, en una amplia horquilla entre los 9 y los 11 mbd.

Mirando sólo el petróleo crudo, la producción de Arabia Saudita se ha reducido en un 0,8% desde el máximo del 2005. Si se une el NGPLs, la producción petrolera del reino saudí para el año 2011 ha crecido un 0,6% respecto al 2005 y eso a pesar del fuerte aumento de precios de los combustibles y al incremento de inversión en nuevos pozos y procedimientos para alargar la vida de los pozos existentes. Lo que se observa en los pozos sauditas es lo que está lastrando al resto de productores mundiales.

Estados Unidos


Siempre un paso por delante lo último en producción petrólífera se ensaya primero en Estados Unidos y después se exporta al resto del mundo. Los altos precios del petróleo si han servido, en su caso, para conseguir un aumento espectacular de producción (creció un 21,2% entre 2005 y 2011). Pero no nos engañemos, el crecimiento ha venido de la mano de los sustitutos del petróleo. Seguramente su gráfico nos muestra cómo será la producción de petróleo a nivel mundial dentro de unos años. Y da motivos para preocuparse porque el máximo de 11 mbd de 1985 no lo han vuelto a ver en más de 30 años.

Antes de la nueva fiebre del oro, la de la explotación del petróleo de esquisto bituminoso, el mayor crecimiento en la producción de petróleo en EE.UU. provino de la perforación en "aguas profundas" (lo que se denomina "offshore Federal" en los datos de la EIA). Esta producción, que aún crece con fuerza en otros países, se redujo en Estados Unidos en más de 200.000 barriles diarios en 2011. Otro mal presagio de lo que le depara al resto del mundo.

China


La producción de petróleo de China se estancó en 2011, después de muchos años de fuerte crecimiento.

La gráfica de la producción de petróleo de China para el año 2011 muestra una reducción, la primera en años. El Financial Times informó recientemente que parte del problema se debe a un mero corte de electricidad que afectó la producción de uno de sus principales pozos petrolíferos. Lo curioso es que lo hizo en 150.000 barriles diarios. Pero incluso al margen de ello, China se informó que luchan por encontrar una nueva producción para compensar la disminución en los campos en declive. El Financial Times califica el panorama de "desafiante".

Si la producción de petróleo de China deja de crecer en el futuro, o disminuye, significa que China tendrá que importar petróleo, aún más petróleo. Esto pondrá aún más presión sobre el suministro mundial de petróleo. 

Irán



Irán, energía nuclear, confrontación con occidente, islamismo, terrorismo…Irán se ha convertido en una constante en los noticiarios de todo el mundo. En el gráfico siguiente apreciamos una de las principales razones. Se encuentra en el Top 5 de productores como el quinto elemento, pero realmente casi se encuentra en un empate técnico con China en el cuarto puesto.

La producción petrolera de Irán alcanzó su punto culminante entre 2005 -2006, y ahora se encuentra ligeramente por debajo de ese nivel. Sus exportaciones se han reducido aún más debido al fuerte incremento en el consumo nacional de unas gasolinas artificialmente baratas debido a las subvenciones estatales.

El hecho de que la producción de petróleo de Irán no esté creciendo es sin duda una de las razones por las que están tan interesados en la producción de electricidad a partir de energía nuclear. Si finalmente hay un conflicto debido a las suspicacias israelíes, la supresión de la exportación de los 2 mbd que aportan al sistema supondría una bomba de relojería para la economía mundial. Su detonación probablemente haría más daño a la comunidad internacional que una bomba nuclear.

Puede estudiarse un informe más completo en las páginas de Oil Drum.

11 de abril de 2012

LAS CORRIENTES OCEÁNICAS (FOTOS NASA)


Los flujos de remolinos de un océano perpetuamente cambiante cobran vida en una nueva visualización científica de la NASA, que captura el movimiento de decenas de miles de las corrientes oceánicas. 

La visualización de alta definición está disponible en versiones de 3 minutos y 20 minutos en: http://svs.gsfc.nasa.gov/goto?3827.

Desarrollado por el Centro Goddard de Vuelo Espacial en Greenbelt, Maryland, la visualización se basa en una síntesis de un modelo numérico con los datos observacionales. El modelo fue creado en virtud de un proyecto de la NASA llamado Estimación de la distribución y el clima del océano, o ECCO.




Iniciativa conjunta entre el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California, y el Instituto de Tecnología de Massachusetts, Cambridge, ECCO utiliza avanzadas herramientas matemáticas para combinar observaciones de satélite y un modelo numérico para obtener descripciones realistas de cómo evoluciona la circulación oceánica con el tiempo. La visualización abarca el período comprendido entre junio de 2005 y diciembre de 2007.

Los datos de ECCO se utilizan en modelos de síntesis para cuantificar el papel del océano en el ciclo global del carbono, comprender la evolución reciente de los océanos polares, supervisar el tiempo en que evoluciona el calor, el agua, y los intercambios de productos químicos dentro y entre los diferentes componentes del sistema de la Tierra, y para muchas otras aplicaciones de la ciencia.

Estas síntesis de datos de modelos se encuentran entre los más grandes cálculos jamás realizados en su clase. Son posibles gracias a los recursos de computación de alta calidad proporcionados por el Centro Ames de Investigación de la NASA en Moffett Field, California