Imagina el potencial. Vea más imágenes de la ciencia verde. Thomas J Peterson / Elección del fotógrafo / Getty Images En la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, los investigadores están trabajando en una novela, aunque algo desagradable, alternativa a los combustibles fósiles. Han desarrollado un inodoro de última generación para su uso en países en desarrollo que emplea microondas para alterar químicamente los desechos humanos en syngas , una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno. Este gas de síntesis se puede utilizar en pilas de pilas de combustible para generar electricidad. Hipotéticamente un inodoro podría generar suficiente jugo para abastecer a varios hogares de la aldea, liberándolos de la dependencia del carbón o del petróleo [fuente:FastCoexist.com].
A primera vista, El plan de Delft para convertir la caca en energía puede parecer un poco tonto. Pero los tiempos drásticos exigen medidas drásticas, y muchas personas clasifican el estado de nuestro medio ambiente como drástico. Vivimos en un planeta de recursos finitos, algunos de los cuales son cruciales para nuestra supervivencia, y otros que dañan el medio ambiente cada vez que los usamos.
En lugar de esperar a que los pozos de petróleo se sequen y las ciudades costeras desaparezcan bajo el aumento del nivel del mar, muchas personas miran hacia el futuro hacia fuentes de energía alternativas más limpias. Algunas de estas fuentes de energía, como la energía solar, vehículos híbridos-eléctricos y pequeños, Los dispositivos manuales ya se han puesto de moda. Otros, sin embargo, como calentadores de agua alimentados con heces, puede tomar un poco acostumbrarse.
Aquí, para su disfrute de la lectura, son 10 de las ideas más extravagantes para las energías alternativas. Algunos de ellos ya están disponibles; otros necesitan algunas pruebas más antes de salir al mercado. De cualquier manera, si estás leyendo esto durante una Hora del Planeta autoimpuesta, Encienda la linterna con la mano y prepárese para sorprenderse, o incluso divertirse.
Cuando estás en el gimnasio ¿Alguna vez su mente se distrae para reflexionar sobre los peligros del planeta? ¿Sientes un poco de remordimiento cuando tus piernas golpean una máquina eléctrica que no va a ninguna parte? mientras el aire acondicionado helado te sopla en el cuello? De acuerdo, lo más probable es que probablemente esté pensando más en la cantidad de calorías que está quemando. Pero si eres uno de los atletas más ecológicos que existen, pronto podrá dejar que esas preocupaciones desaparezcan con los kilos de más.
Están apareciendo varios gimnasios innovadores que convierten la energía humana en electricidad utilizable. Uno de ellos, En Hong Kong, tiene máquinas de ejercicio que se ven perfectamente normales desde el exterior, pero tienen generadores en el interior que crean energía a partir del movimiento. Así que mientras estás ocupado sudando sus esfuerzos están creando electricidad para alimentar la consola de ejercicios y complementar la energía eléctrica necesaria para mantener las luces del techo encendidas. El propietario del gimnasio sostiene que una persona promedio puede generar alrededor de 50 vatios de electricidad por hora en las máquinas [fuente:Blume]. Entonces, a menos que te guste correr en la oscuridad, Será mejor que te pongas en movimiento.
Los generadores de pedales como el soporte para bicicletas Pedal-A-Watt funcionan con un concepto similar pero son más potentes. Una persona en óptimas condiciones puede generar 500 vatios de potencia, mientras que alguien en la condición de adicto a la televisión podría generar alrededor de 150 vatios. Aunque puede que no parezca mucho, eso es suficiente para alimentar dos computadoras portátiles, dos bombillas fluorescentes y un teléfono celular, siempre y cuando mantenga ese pedaleo [fuente:Treehugger].
El soporte para bicicletas Pedal-A-Watt, que funciona alimentando un generador con el movimiento de la rueda trasera de la bicicleta, viene con un PowerPak opcional que almacena la energía que crea para su uso posterior. El PowerPak tiene un tomacorriente donde puede enchufar y alimentar cualquier aparato que funcione con menos de 400 vatios de electricidad. Para un marco de referencia, un televisor grande consume alrededor de 200 vatios, un estéreo de 20 vatios, una computadora de escritorio de 75 vatios y un refrigerador de 700 vatios [fuente:Convergence Tech, C ª.].
¿Y si todos esos mensajes de texto pudieran ayudar a salvar nuestro planeta? La eternidad en una visión instantánea / digital / Getty Images Dondequiera que se mire, la gente tiene la cabeza gacha, enviando mensajes de texto vigorosamente como si sus vidas dependieran de ello. Los estadounidenses enviaron la friolera de 12.5 mil millones de mensajes de texto en solo un mes en 2006, y los usuarios de teléfonos móviles del Reino Unido envían mil millones a la semana [fuente:CTIA, text.it]. Admítelo, a veces esa obsesión por los mensajes de texto puede ser molesta, pero ¿y si cada uno de esos toques con los dedos pudiera generar energía?
Esa es solo la idea detrás de Push to Charge, una de las entradas innovadoras en el Concurso de Diseño de Gadgets Verdes de 2008. El concepto se basa en la piezoelectricidad, que es una forma elegante de describir la forma en que algunos metales generan electricidad cuando se golpean. (Los encendedores de cigarrillos eléctricos usan cristales piezoeléctricos).
El teléfono celular Push-to-Charge tendría botones de plástico colocados sobre una capa de metal duro. La capa más inferior estaría hecha de cristales piezoeléctricos, para que cada vez que presione un botón, el metal duro directamente debajo golpearía el cristal subyacente como un martillo, creando una pequeña cantidad de voltaje. Pequeños cables ubicados entre las capas transportarían la carga a una batería para su almacenamiento.
La electricidad generada al presionar un solo botón sería minúscula:un estimado de 0.5 vatios, según el inventor. Pero cuando sumas todos los botones necesarios para enviar un solo mensaje de texto y lo multiplicas por la cantidad de mensajes de texto enviados cada día, eso es bastante vataje [fuente:Parker].
La misma tecnología podría usarse en cualquier otro producto que tenga botones, incluyendo teclados de computadora y videojuegos. Si todos los escritores de HowStuffWorks tuvieran sus computadoras conectadas a tal dispositivo, la oficina probablemente no tendría que pagar ninguna factura de energía. Tienes que admitir que generar electricidad simplemente escribiendo en un teclado o manteniéndote en contacto con tus amigos es una idea bastante brillante.
Cualquiera que viva en un ático le dirá:El calor sube. Pero el empresario australiano Roger Davey ha propuesto utilizar este simple hecho de la física para crear grandes cantidades de energía limpia sin quemar ningún combustible de carbono.
La compañía de Davey, EnviroMission, quiere construir una enorme, 2, Estructura de 600 pies de altura (792,5 metros de altura) llamada torre solar de corriente ascendente en el desierto de Arizona [fuente:Almasy]. En lugar de depender de paneles solares para convertir la energía del sol en electricidad, la torre de corriente ascendente solar utilizaría una gran, marquesina inclinada translúcida, casi tan ancho como un campo de fútbol, para atrapar el calor del sol como un invernadero. El aire caliente en la tienda alcanzaría los 90 grados Celsius (194 grados Fahrenheit) y entraría y ascendería a través de la torre. Mientras se levantaba haría girar 32 turbinas, haciéndolos girar lo suficientemente rápido como para alimentar generadores y producir 200 megavatios de electricidad por día, suficiente para proporcionar energía a 100, 000 hogares [fuente:Almasy].
El concepto ya se ha demostrado en un formato más pequeño, escala experimental. A principios de la década de 1980, una empresa de construcción alemana, Schlaich, Bergermann y socio, construyó una torre de hierro capaz de generar 50 kilovatios de energía en las llanuras españolas, y lo operó con éxito durante siete años hasta que sus cables de soporte se rompieron durante una tormenta. El diseño mejorado de EnviroMission de $ 750 millones requiere que la torre se construya a partir de una acero y cemento más resistentes, que no necesitaría depender de cables de soporte, y los funcionarios de la empresa dicen que duraría 80 años, mucho más que la vida media de la mayoría de las instalaciones de generación solar convencionales. Según EnviroMission, que ya ha llegado a un acuerdo para revender su electricidad a una empresa de servicios públicos del sur de California, la pequeña cantidad de contaminación por carbono creada por la fabricación y envío del cemento y otros materiales necesarios para construir la torre se compensaría después de dos años y medio de generación de energía. Una empresa en China también está desarrollando un proyecto similar [fuente:Almasy].
Las vacas parecen bastante inofensivas, pero en realidad son responsables del 18 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Peter Cade / Iconica / Getty Images Las vacas pueden parecer bastante benignas mientras mastican lánguidamente la hierba en los campos de cultivo, pero algunos ambientalistas advierten que los animales se tiran pedos, Eructar y defecar es uno de los principales factores que contribuyen al cambio climático. Un informe de las Naciones Unidas de 2006 estimó que las vacas, junto con otros animales como ovejas y cabras, contribuyen alrededor del 18 por ciento de los gases de efecto invernadero que están calentando el planeta, más que los automóviles, aviones y todas las demás formas de transporte juntos [fuente:Lean]. Eso es en gran parte cierto porque las emisiones bovinas son ricas en metano, un gas que es 21 veces más eficiente que el dióxido de carbono para atrapar el calor en la atmósfera [fuente:Los Angeles Times].
Pero los criadores de vacas no deben temer, porque los científicos están ocupados buscando formas de convertir este maloliente problema en una solución. Ya han desarrollado un método para extraer metano de los excrementos de vaca y convertirlo en un combustible de biogás de calidad suficiente para introducirlo en un gasoducto estándar de gas natural. En el condado de Kern, Calif., una empresa llamada BioEnergy Solutions utiliza ese método para producir 650, 000 pies cúbicos (18, 406 metros cúbicos) de biogás de estiércol, suficiente para alimentar 200, 000 hogares [fuente:Levinson].
Aprovechar los pedos de las vacas como fuente de combustible puede ser complicado, pero no es inconcebible, cualquiera. En Argentina, una importante nación productora de carne de res donde el rebaño colectivo de 55 millones de cabezas de ganado supera en número a la población humana, los investigadores han desarrollado una mochila especial para bovinos que captura las emisiones de una vaca a través de un tubo conectado al estómago de la vaca. y descubrió que los animales producen entre 800 y 1, 000 litros de gas al día [fuente:Zyga].
Si eres como la mayoría de la gente, entonces la palabra "E. coli" te pone nervioso.
Pero lo creas o no este pequeño organismo comúnmente asociado con calambres estomacales y vómitos podría aliviar algunos de nuestros problemas energéticos ... al excretar petróleo crudo. Puede sonar loco pero algunos genetistas bastante ingeniosos de una empresa llamada LS9, C ª., han estado jugando con el ADN de levaduras industriales y cepas inofensivas de E. coli, por lo que estos organismos pueden convertir los desechos agrícolas en combustible que está prácticamente listo para bombear.
Dado que el petróleo crudo es molecularmente similar a los ácidos grasos que estos pequeños organismos unicelulares normalmente excretan, la alteración no está tan "ahí fuera" como podría pensar. LS9 ya ha simplificado el proceso de alteración genética de uno que tomó varios meses y costó cientos de miles de dólares a uno que toma solo unas pocas semanas y solo $ 20, 000 [fuente:Ayres]. Eso no es tan malo cuando se comparan estos microorganismos con las perforaciones petrolíferas, que en realidad puede tardar años en ponerse en marcha y costar tanto (y más si se tienen en cuenta también los costes medioambientales).
Estos inventores imaginan que sus excrementos de microorganismos - "Oil 2.0" - son tanto renovables como negativos en carbono. Eso significa que debido a las materias primas que utiliza, el proceso eliminará aún más carbono de la atmósfera del que devuelve. Y estos organismos no dependerían de ningún desperdicio agrícola, eliminando así la controversia sobre el uso de cultivos alimentarios específicos como combustible. En lugar de, el proceso dependería de lo que sea abundante en el entorno local.
En junio de 2008, LS9 podría producir el equivalente a un barril de petróleo por semana con un 1, Máquina de 000 litros que ocupa 3,7 metros cuadrados (40 pies cuadrados) de espacio [fuente:Ayres]. Así que aunque, tal como está el proyecto ahora, necesitaría un edificio del tamaño de Chicago para alimentar las necesidades de petróleo de los Estados Unidos, es posible que desee reconsiderar su actitud sobre la levadura y la E. coli.
Una vista aérea de las turbinas eólicas marinas Frans Lemmens / The Image Bank / Getty Images Se ha hablado mucho de desarrollar parques eólicos marinos para suministrar electricidad, pero como demuestra el esfuerzo crónicamente retrasado para construir el proyecto CapeWind en Nantucket Sound, No es tan fácil convencer a la gente de las zonas costeras de que las turbinas eólicas no estropearán la belleza natural de su entorno ni dañarán los delicados ecosistemas marinos [fuente:Lindsay]. Es por eso que la solución definitiva puede ser colocar parques eólicos a cientos de millas de las costas, convenientemente fuera de la vista, y hacerlos flotar sobre la superficie del agua, atados en lugar de unidos a una estructura al fondo del océano.
Además de ser menos molesto, Las turbinas eólicas flotantes tienen un potencial mucho mayor para generar energía. Pueden capturar la energía de los vientos en mar abierto, que pueden alcanzar velocidades al menos dos veces más rápidas que los vientos cerca de la tierra [fuente:Economist]. Algunos informes sugieren que los parques eólicos podrían proporcionar hasta el 15 por ciento de las necesidades energéticas futuras del mundo [fuente:Jacquot].
A finales de 2011, el primer parque eólico flotante en alta mar de este tipo, un prototipo de $ 30 millones llamado WindFloat, se colocó a 349 kilómetros (217 millas) de la costa de Portugal [fuente:Scientific American]. Utiliza una turbina de 2 megavatios fabricada por una empresa danesa, Vestas, que está atornillado a una plataforma flotante triangular fabricada por Principle Power, con sede en Seattle. La plataforma está amarrada con cuatro líneas, dos de los cuales están conectados a la columna estabilizadora de la turbina, lo que ayuda a reducir el exceso de movimiento. A medida que el viento cambia de dirección y coloca cargas sobre la turbina y los cimientos, las bombas desplazarán el agua de lastre entre las cámaras de la plataforma, permitiendo a la instalación hacer frente a condiciones meteorológicas marinas más potentes. Como Antonio Vidigal, CEO de EDP Inovacao, uno de los socios del proyecto, dijo a Scientific American:"El océano profundo es la próxima gran frontera energética" [fuente:Scientific American].
Aquí hay otro esquema de energía alternativa que se implementaría en medio del océano. Si bien la mayoría de los marineros de agua dulce pensamos en el calentamiento global como un problema causado por las centrales eléctricas de carbón y los gases de escape de los automóviles, los buques de carga que surcan los mares arrojan alrededor del 2,7 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre en el mundo, según la Organización Marítima Internacional. Eso equivale a aproximadamente 870 millones de toneladas de contaminación que altera el clima [fuente:IMO].
Cualquier tecnología que pudiera ayudar a los barcos a llegar a sus destinos sin quemar tanto combustible sería una gran ventaja. Es por eso que en los últimos años algunos visionarios han estado tratando de reactivar la energía eólica, un método de propulsión de barcos que vio su apogeo a mediados del siglo XIX, como una forma de aumentar los motores de combustión de carbono de los grandes buques de carga. A mediados de la década de 2000, una empresa propuso equipar a los cargueros con gigantescos, 13, 000 pies cuadrados (1, 207 metros cuadrados) cometas, que volaría unos mil pies (300 metros) por encima del barco y ayudaría a arrastrarlo [fuente:McSweeney]. Según una estimación, tal dispositivo podría reducir el consumo de combustible diesel de un barco hasta en un 25 por ciento, que no solo reduciría significativamente su emisión de carbono a la atmósfera, pero posiblemente ahorre más de $ 1 millón en costos de combustible para los barcos más grandes anualmente [fuente:McSweeney].
En 2008, 10, El buque portacontenedores de 000 toneladas MS Beluga Skysails se convirtió en el primero en utilizar la energía auxiliar de la cometa, adjuntando un 160 metros cuadrados (1, Cometa de 722 pies cuadrados a 300 metros (984,2 pies) sobre su proa en un viaje desde un puerto alemán a Venezuela. El barco logró reducir sus gastos de combustible diesel entre un 10 y un 15 por ciento, y ahorrado entre $ 1, 000 y $ 1, 500 por día durante el viaje de dos semanas. El Grupo Beluga, la empresa matriz del barco, espera eventualmente usar cometas para reducir sus facturas de combustible en un 20 por ciento [fuente:Huck].
¿Por qué no velas?Si se pregunta por qué un velero tradicional no puede hacer el mismo trabajo que una cometa, No estás solo. Es una pregunta común. Pero según Treehugger.com, Las pruebas han demostrado que los sistemas de cometas pueden ofrecer más de cinco veces el rendimiento por metro cuadrado de vela [fuente:Treehugger].
Ha oído hablar de inquilinos que reciben avisos de desalojo por no pagar el alquiler o por hacer demasiado ruido. Pero en 2011, un sueco de 31 años llamado Richard Handl se convirtió posiblemente en el primer inquilino de apartamento en la historia en meterse en problemas con su casero por intentar construir un reactor nuclear en su cocina.
Handl, quien le dijo a un periódico local que había estado interesado en la física nuclear desde su adolescencia, gastó alrededor de $ 950 para adquirir las piezas y los materiales que necesitaba para construir una bomba nuclear de bricolaje, y acumuló la cantidad necesaria de radio comprando manecillas de reloj luminosas en eBay por unos pocos dólares cada una. También extrajo óxido de torio, otro ingrediente, de las linternas de gas Coleman, y construyó una tosca pistola de neutrones insertando un pequeño tubo de vidrio dentro de un frasco de pastillas de plástico y cubriéndolo con plomo. (En caso de que alguien más quisiera emularlo, Handl documentó diligentemente todos estos detalles en su blog "Richard's Reactor".) Pero cuando el ingeniero nuclear aficionado se puso en contacto con funcionarios del gobierno para asegurarse de que no estaba infringiendo ninguna ley, el gobierno envió a la policía para allanar su casa y apoderarse del reactor de bricolaje [fuente:The Local].
Sin embargo, nuestro amigo sueco puede haber estado en algo. La energía nuclear, que genera energía con solo pequeñas cantidades de emisiones de efecto invernadero, estaba disfrutando de una actualización de imagen hasta que un terremoto provocó un accidente catastrófico en un complejo nuclear japonés en las afueras de Tokio en marzo de 2011. Pero incluso si las grandes plantas nucleares parecen aterradoras, ¿Qué pasa con los más pequeños? unidades más fáciles de contener? Los científicos del Laboratorio Nacional de Los Alamos han desarrollado un diseño para un reactor del tamaño de una bañera de hidromasaje que podría generar suficiente electricidad para alimentar 20, 000 viviendas. Un problema:a 25 millones de dólares cada uno, el precio es demasiado elevado para justificar poner uno en la terraza del patio trasero [fuente:Zyga]. Según los informes, otro equipo con sede en Chicago ha estado tratando de desarrollar una bomba nuclear aún más pequeña, éste del tamaño de un horno de microondas [fuente:Koziarski].
Se sabe que el café Starbucks le dará un impulso a la mañana. Pero, ¿podría también poner en marcha su automóvil? Joe Raedle / Getty Images Esa taza matutina de Joe que nos ayuda a alimentarnos para el día que tenemos por delante pronto también podría ayudar a impulsar los camiones también. En 2009, El profesor de ingeniería de la Universidad de Nevada-Reno, Mano Misra, conocido en el laboratorio por su consumo de café, notó el brillo del aceite flotando sobre una taza de infusión que se había enfriado. Una bombilla se encendió en el cerebro con cafeína de Misra, y pidió a un par de estudiantes que trabajaran en un proyecto para investigar si el aceite de café podría ser una materia prima para el biodiesel.
Los estudiantes determinaron que, dependiendo del frijol particular utilizado en la infusión, los posos de café pueden contener hasta un 20 por ciento de aceite, y que tiene una estabilidad oxidativa inusualmente alta (lo que significa que no se descompondrá cuando se exponga al oxígeno y, por lo tanto, ensucia las líneas de combustible). Posteriormente desarrollaron un método para eliminar el azufre que se encuentra en el biodiésel de café, que proviene de los suelos volcánicos de las regiones montañosas donde generalmente se cultiva el café. El combustible resultante fue suficiente para cumplir con los estándares establecidos por ASTM International, una organización internacional de pruebas, para biodiesel.
Los investigadores estiman que si todos los residuos generados por los bebedores de café del mundo fueran recolectados y reprocesados, el rendimiento ascendería a 2,9 millones de galones de combustible diesel cada año. Alternativamente, los posos de café podrían convertirse en pellets de combustible. Si todos los terrenos sobrantes de Starbucks fueran reprocesados, producirían 89, 000 toneladas de tales pellets de combustible al año, suficiente para generar millones de dólares en ingresos para la cadena de cafeterías, así como ayudar a contrarrestar los crecientes costos de combustible para las empresas de transporte por carretera [fuente:Schill].
Probablemente hayas sido testigo de la alegría que experimentan los niños cuando ven su reflejo en uno de esos globos brillantes con espejos que son populares en las fiestas de cumpleaños. Ahora, imagine una serie de versiones enormes de esos globos de fiesta, tal vez tan grandes como una milla de diámetro, desplegados en órbita geoestacionaria alrededor de la Tierra. ¿Podrían proporcionar una posible respuesta a la escasez de energía y los problemas del cambio climático en el mundo?
En un artículo de 2007, el fallecido profesor de ingeniería del Instituto de Tecnología de Massachusetts William F. Schreiber propuso poner en órbita una flota de tales globos, que sería activado por control remoto para desplegar e inflar. A medida que la posición de la Tierra cambió con respecto al sol, los espejos esféricos se ajustarían continuamente para captar y enfocar la energía solar y transmitirla en haces concentrados a las estaciones receptoras en la Tierra. En esas estaciones receptoras, que la energía solar se usaría para calentar agua en vapor y accionar turbinas para generar electricidad.
"El enfoque del globo es muy atractivo porque permite controlar el enfoque mediante la presión [dentro del globo], en lugar de hacer y luego poner en órbita un espejo muy preciso, "Schreiber escribió [fuente:Schreiber]. Si bien la idea de Schreiber de usar globos brillantes gigantes puede sonar un poco extravagante, Los científicos buscan cada vez más la posibilidad de utilizar satélites para recolectar energía solar y transmitirla a la Tierra. Un grupo de estudio de la Academia Internacional de Astronáutica con sede en París proclamó recientemente:"Está claro que la energía solar suministrada desde el espacio podría desempeñar un papel tremendamente importante para satisfacer la necesidad mundial de energía durante el siglo XXI". Y el coronel de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Michael Smith, el director del Centro de Estrategia y Tecnología del Pentágono, señaló recientemente que el concepto tiene el potencial de proporcionar seguridad, energía limpia para todo el planeta "si podemos hacer que funcione" [fuente:Daily Mail].
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