Nanosolar PowerSheet: paneles solares delgados y baratos

Hace 10 días, en pleno proceso de mudanza, vi que Popular Science premiaba a este producto como “la innovación técnica del año” en su categoría verde (ecológica). La noticia me pareció realmente interesante, aunque no pude escribir nada sobre ello. Espero que a pesar de los 10 días de retraso os parezca merecedor de atención. Este producto, fabricado por la casa Nanosolar, está compuesto de varias capas, pero aún así es realmente fino (tanto como el papel aluminio), flexible y barato de producir.

Las 5 capas del PowerSheet, nombre que podría traducirse como “lámina energética”, se componen (ordenadas de más externa a más interna) de:

1) semiconductor de óxido de zinc
2) material de interfaz p-n (semiconductor que no absorbe la luz)
3) semiconductor/absorbente (una tinta compuesta por una mezcla de cobre, indio, galio y selenio)
4) electrodo de molibdeno
5) papel de aluminio para dar estabilidad al conjunto

Como veis, estas células solares no usan silicio (que es lo que encarece tanto el precio de las células tradicionales) y el proceso de manufacturación permite crear paneles igual de eficientes que las células solares comunes más económicas del mercado, a tan solo 30 centavos de dólar el watio. “Se podría imprimir rollos enteros de este material y colocarlos en los techos de los trailers de 18 ruedas, en los garajes… allí donde quieras”, comenta Dan Kammen, director financiero del Laboratorio de Energías Renovables y Apropiadas de la Universidad de California en Berkeley. “Realmente es un gran negocio en términos de alterar el modo en que pensamos en la energía solar, lo cual altera a su vez la economía relacionada con esta fuente de energía”.

Ahora lo que necesitan es modelar esta cosa directamente en forma de cubiertas plásticas, para poder incorporarla a nuestros gadgets de modo que siempre tengan las baterías bien cargadas.

Más información en Celsias.com y en BoingBoing

¿Nucleares del futuro?

Las nuevas tecnologías irrumpen a causa de la crisis energética

El reactor nuclear portátil tiene el tamaño de un jacuzzi. Tiene la forma de una taza de sake, rellena con un núcleo de hidruro de uranio rodeado de una atmósfera de hidrógeno. Encapsúlalo en un arcón de hormigón, transpórtalo hasta su emplazamiento, entiérralo a buena profundidad, conéctalo a una turbina de vapor y, voilá, conseguirás suficiente electricidad como para satisfacer el consumo de una comunidad de 25.000 hogares durante al menos cinco años.

El mes pasado se creó la compañía Hyperion Power Generation para desarrollar el reactor de fisión nuclear ideado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, tras lo cual llegará al sector privado. Si todo va según lo planeado, Hyperion podría contar con una fábrica en Nuevo México para finales del 2012, fecha en que comenzaría la producción de 4.000 de estos reactores.

Aunque produciría 27 megavatios válidos de energía térmica, a Hyperion no le gusta pensar en su producto como un reactor. Es autocontenido, no incluye partes móviles y por ello, no necesita la presencia de un operador humano.

De hecho, al ser tan seguro, Hyperion prefiere llamarlo unidad, batería, o módulo, tal y como nos indica Deborah Blackwell, portavoz de la compañía. Al igual que una pila AA normal, que nunca se abre para ver sus compuestos químicos internos - sino que simplemente se instala - nunca tendrás que abrirla o manejarla.

Otis Peterson, científico del LANL, cubrió la patente del reactor nuclear de fisión en 2003. En teoría, el reactor emplea cristales de uranio e isótopos de hidrógeno para crear un equilibro interno auto-regulado. Al tratarse de un concepto tan nuevo, los activistas anti-nucleares aún no están muy seguros de como reaccionar. Pero la palabra “escéptico” tal vez peque de demasiado generosa para las primeras reacciones, ante la afirmación de Hyperion, de que se trata de una fuente de energía limpia.

Todo el concepto es una locura y no merece la pena que le prestemos atención, comenta el director ejecutivo del grupo de estudios de Los Álamos, Greg Mello. Por supuesto, teniendo en cuenta el alto nivel de amiguismo, corrupción, ignorancia y entusiasmo oficial, es posible que los peces gordos hagan algo de dinero con esto durante las fases iniciales, antes de que los cuervos vuelvan a posarse en sus perchas.

El Consorcio para la Transferencia Tecnológica de Laboratorios Federales podría, no obstante, diferir de esta opinión. El grupo, que engloba a 700 laboratorios, y que fue creado por el Congreso para promocionar las actividades de transferencia tecnológica entre los sectores público y privado, ha dado la bienvenida a la invención de Peterson, y en octubre de 2003, durante unas conferencias en Hawaii, la definió como “desarrollo tecnológico asombroso”. Peterson, que en la actualidad se ha retirado del LANL, se ha convertido en el jefe científico de Hyperion, comenta la portavoz Blackwell.

Blackwell es la directora de la empresa Purple Mountain Ventures, que se describe a si misma como una empresa capitalista especializada en la comercialización de los desarrollos tecnológicos generados por los laboratorios LANL. Purple Mountain patrocina y financia así mismo a la compañía CIVA, una empresa local que desarrolla el software de modelaje sobre pandemias creado por LANL. Según Blackwell, el reactor Hyperion tiene el potencial necesario para solucionar la crisis energética.

El laboratorio está trabajando muy duro con pizarras bituminosas y arenas de alquitrán, pero no hay forma de obtener la energía necesaria para mantener las instalaciones. Así, esta batería nuclear podría resultar todo un logro, y podría proveer de la energía necesaria para el suministro de una ciudad pequeña y sus labores industriales.

Blackwell cree que estas baterías podrían emplearse también en las bases militares, así como en los países en desarrollo, donde la pobreza es el resultado de la ausencia de electricidad y la falta de agua limpia. Esta semana, Hyperion se encontrará con sus primeros clientes potenciales, pero Blackwell espera entrar pronto en contacto con Naciones Unidas y con asociaciones humanitarias internacionales.

No obstante, hasta ahora los defensores de la causa anti-nuclear no se tragan las afirmaciones que aparecen en la web de Hyperion.

“La industria nuclear nunca te cuenta la historia completa”, comenta Jay Coghlan, director ejecutivo de un organismo de vigilancia nuclear de Nuevo México. “Las cuentas de los subsidios de los contribuyentes, los gastos financieros y medioambientales relacionados con las actividades mineras, el enriquecimiento de uranio y el almacenamiento de residuos, no aparecen nunca reflejados”.

Traducido de Nuke to the Future (Por Dave Maass).

Físicos construyen radio 10.000 veces más delgada que un cabello humano

En la imagen, tomada por un microscopio atómico, se muestra el nanotubo de carbono radio.

Físicos de la Universidad de California en Berkeley han diseñado una radio a partir de un único nanotubo de carbono. El grosor de la radio es aproximadamente 10.000 veces menor que un cabello humano. A pesar de las microscópicas dimensiones, el dispositivo recibe las ondas tanto en anchos de banda AM como en FM.

El profesor Alex Zettl comentó que la primera canción que escucharon a través de la radio fue “Layla” interpretada por Derek & the Dominos. Zettl comentó también que la radio es la primera en la historia en construirse dentro de los límites de la nanotecnología (dimensiones menores a una 100.000 millonésima de metro).

Entre las aplicaciones prácticas para este dispositivo se incluyen los teléfonos móviles, sistemas de vigilancia climática y sondas para diagnosis del torrente sanguíneo humano. Zettl finalizó comentando: “Tal vez nuestros hijos lleven esto en el interior de sus oídos, en lugar de iPods”.

Resumido de Cal physicists make a radio 10,000 times thinner than a human hair

Avance tecnológico promete hidrógeno abundante y barato

Investigadores de los Estados Unidos han desarrollado un método para producir hidrógeno a partir de material orgánico biodegradable, que podría aportar una fuente potencial de combustible abundante y limpio, según un estudio hecho público este pasado lunes.

La tecnología ofrece una vía de generar económica y eficientemente gas hidrógeno a partir de biomasas renovables ya disponibles, como la celulosa o la glucosa, y podría emplearse para propulsar vehículos, fabricar fertilizantes y tratar agua potable.

El método empleado por los ingenieros de la Universidad del Estado de Pennsylvania (PSU) para producir el gas, combina bacterias generadoras de electrones y la pequeña carga de una pila de combustible microbiana.

La pila de combustible microbiana funciona mediante la acción de unas bacterias capaces de hacer pasar electrones a un ánodo. Los electrones fluyen desde el ánodo a través de un cable hasta el cátodo produciendo una corriente eléctrica. En el proceso, la bacteria consume material orgánica de la biomasa.

Una sacudida eléctrica externa ayuda a generar el gas hidrógeno en el cátodo.

En el pasado este proceso, conocido como electrohidrogénesis, había obtenido ratios muy pobres de eficiencia y una producción de hidrógeno baja.

Pero los investigadores de la PSU fueron capaces de solventar estos problemas modificando químicamente los elementos del reactor.

En experimentos realizados en laboratorio, su reactor generó hidrógeno a casi un 99 por ciento del máximo teórico de producción usando ácido acético, un subproducto común generado en el proceso de la fermentación de la glucosa.

“Este proceso produce un 288% más de energía en forma de hidrógeno que la energía eléctrica que se añade al proceso”, comentó Bruce Logan, profesor de ingeniería medioambiental de la PSU.

La tecnologia ya es viable económicamente, lo cual le da al hidrógeno una ventaja sobre otras alternativas como el biofuel, del que últimamente se habla más en los medios.

“El interés energético se centra actualmente en el etanol como combustible, pero para poder crear etanol barato a partir de la celulosa aún faltan 10 años de investigación”, comentó Logan.

“Primero necesitas descomponer la celulosa en azúcares, y luego necesitas que las bacterias conviertan ese azúcar en etanol”.

Una de las aplicaciones inmediatas de esta tecnología será la de aportar el hidrógeno necesitado por las pilas de combustible de los coches para poder generar la electricidad que mueve el motor, pero también podría emplearse para convertir el serrín de madera en hidrógeno para su empleo como fertilizante.

El estúdio aparece publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Traducido de New technique creates cheap, abundant hydrogen: report

Fabrican material semiconductor que dobla la luz

Científicos estadounidenses han encontrado un método sencillo para producir un material semiconductor que puede doblar la luz en el sentido opuesto al que normalmente se da en otros materiales.

Un miembro del equipo de investigadores de la Universidad de Princeton afirmó que un material con esta clase de propiedad podría contribuir a avances significativos en múltiples áreas, incluyendo las comunicaciones a alta velocidad, los diagnósticos médicos y la detección de amenazas terroristas.

Los investigadores han afirmado que la sustancia pertenece a una clase relativamente nueva de materiales llamados “metamateriales” y compuestos por sustancias tradicionales, tales como metales o semiconductores, dispuestos en patrones alternos muy pequeños, que modifican sus propiedades colectivas.

Este enfoque permite que los metamateriales manipulen la luz en formas que no pueden conseguirse con materiales normales, comentan los científicos.

“Para que sea útil en varios dispositivos, los metamateriales necesitan ser tridimensionales”, comentó la Profesora de Princeton, Claire Gmachl. “Más aún, este material se compone de semiconductores, materiales que son extremadamente funcionales. Esta es la clase de cosas con la que se fabrican las verdaderas aplicaciones.”

El equipo de investigación, dirigido por el estudiante de graduado en Princeton, Anthony Hoffman, y en el que se incluyen científicos de la Universidad del Estado de Oregón, informó de sus hallazgos en la revista online Nature Materials.

Más información en Universidad de Princeton

Traducido de Semiconductor material bends light

¿Para cuándo una nave que salte al hiperespacio?

He aquí la premisa en la que se apoya el motor de curvatura (o “warp drive”) de Miguel Alcubierre. Aunque la relatividad especial prohíbe que los objetos viajen más rápido que la luz por el espacio-tiempo, no se conoce la velocidad a la que el propio espacio-tiempo puede moverse. Por usar una analogía, imaginaos que estáis caminando por uno de esos pasillos móviles típicos de algunos aeropuertos, pues bien… el motor de curvatura de Alcubierre sería como uno de esos pasillos.

Aunque exista un límite en la velocidad a la que uno pueda caminar sobre el suelo (análogo al límite que supone la velocidad de la luz), ¿qué pasaría si fueses caminando sobre una sección de suelo móvil que avanza más rápidamente de lo que tu caminas? (análogo a una sección móvil de espacio-tiempo).

En el caso del “warp dirive” de Alcubierre, esta sección de espacio-tiempo en movimiento se crea expandiendo el espacio-tiempo que la nave va dejando tras de si (análogo a la ranura por la que emerge, desde debajo del suelo, la cinta de los pasillos móviles), y contrayendo el espacio tiempo que hay en frente de la nave (análogo a la ranura por la que el otro extremo de la cinta del pasillo móvil vuelve a recogerse hacia el suelo).

La idea de expandir el espacio-tiempo no es nueva. Según la perspectiva del “Universo Inflacionista“, por ejemplo, se cree que el espacio-tiempo se expandió más rápidamente que la velocidad de la luz durante los primeros instantes del Big Bang, de modo que si el espacio-tiempo se pudo expandir más rápidamente que la velocidad de la luz durante el Big Bang, ¿por qué no iba a hacerlo nuestra nave Alcubierre? Estas teorías son demasiado novedosas y teóricas como para que se las pueda descartar o para que se pueda probar su viabilidad.

¿Algún otro asunto peliagudo?

Si… primero, para crear este efecto necesitarás un anillo de energía negativa que envuelva y rodee a la nave, y además en una gran cantidad. En física aún se debate la existencia de la energía negativa (véase Dirac). La física clásica tiende hacia el “no”, mientras que la física cuántica se inclina a un “tal vez si”. Segundo, necesitarás una forma de controlar este efecto para activarlo y desactivarlo a voluntad. Este asunto será especialmente arriesgado ya que los efectos de la torsión no dependerán de la nave. Tercero, todo este asunto se basa en la asunción de que la torsión del espacio-tiempo fuese en efecto más rápida que la velocidad de la luz, lo cual es un gran interrogante. Y por último, por si todos los asuntos previos no fueran bastante restrictivos, conviene recordar que estos conceptos evocan la misma clase de paradojas sobre el viaje en el tiempo que las relacionadas con los agujeros de gusano.

Visto en Warp drive, When? (NASA)

El papel electrónico cada vez más cerca

La colaboración entre la Universidad de Carolina del Sur y la Universidad de Purdue ha permitido desarrollar los primeros transistores (TFT's) completamente transparentes montados sobre un sustrato de vidrio y de plástico flexible. No es la primera vez que se ha conseguido montar este tipo de transistores, pero sí la primera que consiguen montarse sobre sustratos transparentes, lo cual supone un nuevo paso hacia el papel digital. Estos nuevos TFT's están desarrollados a partir de hilos semiconductores transparentes a la luz visible como canal activo del transistor y óxidos conductores, también transparentes a la luz visible, para el resto de componentes del transistor (puerta, fuente y sumidero). Los materiales utilizados han sido básicamente óxido de indio y óxido de zinc. Este tipo de transistores han demostrado muy buenas características, incluido una relativamente alta corriente (de hasta los 10 microamperios por nanohilo semiconductor) y una alta relación de corriente entre la posición "on" y "off" del transistor (característica necesaria y requerida para aplicaciones digitales si se requiere que el dispositivo funcione con un bajo consumo energético).