MARIA JOSE
sirve para muchas cosas pues con el podemos ver que el blog hace una vista a los problemas que tiene ahora el medio ambiente y el blog es una buena manera de mostrar que los TICS tambien apoyan a esta situacion y estas conclusiones nos ayudaran a comprender y ayudar a mejorar el problema. Entre las cosas que ayudan estan los biocombustibles y las energias limpias que son ideas para ayudar, por eso y muchos motivos es la creacion del blog para que las personas se den cuenta del daño y poco a poco este daño mejore.
JAZMIN
la idea de crear un blogger para hablar sobre la proteccion del medio ambiente es bueno por que con esto la gente que entre puede leer informacion que en otros lados no encontraria ademas que con esto estamos utilizando un meio de comunicacion tan importante como lo es el internet.
algo que hay de importante es que nasa puso a prueba un combustible que favorece mucho al medio ambiente y aunque su costo es un poco alto, no es toxico y eso ayuda si es aprobado.
miércoles, 12 de octubre de 2011
PROTECCION DEL MEDIO AMBIENTE
NASA PONE A PRUEBA UN NUEVO COMBUSTIBLE FAVORABLE AL MEDIO AMBIENTE
Investigadores de la NASA han concluído pruebas con un nuevo
combustible parafínico de uso en vuelo interplanetario. Éste nuevo
material reducirá el costo de operaciones a la vez que disminuirá los
riesgos a la tripulación. Se espera que éste combustible una vez
aprobado se utilizará en el sistema de propulsión del transbordador
espacial (Space Shuttle).
Las pruebas recientes son la culminación de dos años de colaboración
entre investigadores de Stanford University y científicos del Centro de
Investigación NASA Ames en Moffett Field, California. El combustible, de
composición análoga a la cera de parafina en velas, se maneja
fácilmente y no es tóxico. El nuevo combustible se distingue de sus
precursores en que los residuos de la combustión son bióxido de carbono y
agua en contraste con los subproductos de procesos convencionales
específicamente el óxido de aluminio, y ácidos como por ejemplo el ácido
clorhídrico el cual es un gas a temperatura ambiente.
“El costo de producción, manejo, y transporte de combustibles sólidos
clásicos es relativamente alto. Por contraste, el nuevo combustible no
es tóxico, resultando no sólo más módico, sino también favorable al
medio ambiente.” Dijo Greg Zilliac del Centro de Investigación NASA
Ames. Añadió Zilliac, “La inocuidad y estabilidad química del nuevo
combustible permitiría, por ejemplo, abastecer un cohete híbrido en la
plataforma de lanzamiento, y así reducir costos.”
El objetivo de las pruebas llevadas a cabo en NASA en una cámara de
combustión, en la que se reproducen condiciones presentes durante el
despegue, es el de ampliar observaciones anteriores conducidas en
Stanford al nivel de laboratorio. “Los resultados prometedores obtenidos
en las cámaras de combustión de NASA indican una velocidad de
combustión comparable a la lograda en experimentos a menor escala en
Stanford.” Aclara Zilliac “Éste nuevo combustible podría tener un
impacto mayor en el futuro de la aeronáutica.”
“Las cámaras de combustión de la NASA tienen un diámetro comparable a
un sistema de propulsión híbrida tal como los cohetes sólidos del
transbordador espacial (Space Shuttle) aunque el cohete sólido es un
poco más largo,” explicó Brian Cantwell, catedrático de Stanford
University. Añadiendo, “Cohetes híbridos, del tipo que utiliza parafinas
como combustible, se pueden regular durante una gama amplia de
operaciones incluyendo paro total y reanudación de impulso. Éste es una
propiedad importante por la que se les debe dar consideración como
posibles reemplazos para el sistema preexistente de cohetes sólidos
actualmente en uso en el transbordador espacial los cuáles no se pueden
extinguir una vez encendidos.” Dijo Cantwell, “Uno de los modelos en
desarrollo consiste de un cohete híbrido capaz de retornar al punto de
lanzamiento
para reabastecimiento.”
Los cohetes híbridos se sirven de un oxidante líquido el cual se
gasifica antes de su inyección en la cámara de combustión donde se
combina con el combustible sólido. A continuación del encendido, la
llama que quema en la superfície del combustible sólido causa la
evaporación del mismo. Éste proceso alimenta la combustión. Excluyendo
las parafinas, combustibles híbridos actuales no proporcionan
velocidades altas de combustión. Por ese motivo su uso hasta ahora a
sido limitado, y no tienen aplicación comercial en la industria del
aeroespacio. Por contraste, parafinas proporcionan velocidades de
combustión tres veces mayores que la de otros combustibles híbridos,
según se ha demostrado en el estudio de Stanford y NASA Ames.
Experimentos en progreso en la nueva instalación para estudio de
combustibles híbridos de NASA Ames (Ames Hybrid Combustion Facility)
comenzaron el 24 de septiembre de 2001. La cámara de combustión de
servicio pesado es capaz de soportar fuerzas equivalentes a 60
atmósferas.
Se hicieron aproximadamente 40 pruebas en la primera etapa de éste
proyecto. Una nueva cámara de combustión con ventanas de safiro la cual
le permitirá a los investigadores hacer observaciones por medio de
instrumentos ópticos está en construcción. Ésta permitirá el estudio más
detallado de los procesos fundamentales que se manifiestan a nivel
práctico en la eficiencia del nuevo combustible.
Ingenieros de la NASA completarán aproximadamente 200 pruebas en el
transcurso de éste proyecto no excediendo una prueba diaria. Cada prueba
durará un máximo de 20 segundos.
El concepto original de desarrollar un combustible de quema rápida a
bajo costo se atribuye a los doctores Arif Karabeyoglu y Brian Cantwell
de Stanford University en colaboración con David Altman, quien es
presidente del Space Propulsion Group, Inc. en Menlo Park, Calif.
Karabeyoglu quien encabeza el grupo de Stanford en éstos estudios expuso
las bases teóricas en su tesis doctoral patrocinada en parte por
Stanford y NASA.
BIOCOMBUSTIBLES
El experimento National Lab Pathfinder -- Cells -- 3: Biocombustibles Jatropha, busca averiguar si la micro gravedad ayuda a que las células de la plantaJatropha curcas crezcan más rápido para producir biocombustibles o combustible renovable derivado de materia biológica. Jatropha produce un aceite de buena calidad que puede convertirse en un combustible alternativo o biocombustible.
Al estudiar los efectos de la micro gravedad en las células de Jatropha, los investigadores esperan acelerar el cultivo de la planta para su uso comercial mediante la mejora de características tales como estructura celular, crecimiento y desarrollo. Es el primer estudio realizado para evaluar los efectos de la micro gravedad en células de una planta que sirve para fabricar biocombustibles.
"A medida que la búsqueda de fuentes de energía alternativa se convirtió en algo prioritario, los resultados de esta investigación podrían agregarle valor para la comercialización de un producto nuevo," dijo Wagner Vendrame, investigador principal del experimento en Homestead, en la Universidad de la Florida. "Nuestro objetivo es verificar si la micro gravedad producirá algún cambio significativo en las células que podría afectar el crecimiento y el desarrollo de las plantas en la Tierra."
En febrero de 2010, en la misión STS-130 del trasbordador especial Endeavour, se envió a la estación espacial cultivos de células de Jatropha, en envases especiales, con nutrientes y vitaminas, Las células estuvieron expuestas a la micro gravedad hasta que, en abril de 2010, regresaron a la Tierra en la misión STS 131, a bordo del trasbordador espacial Discovery.
Para comparar la velocidad en el crecimiento de los cultivos, se mantuvo una réplica del grupo de muestras en el Centro Educativo y de Investigación Tropical de la Universidad de la Florida, en Homestead.
"Ver que el transbordador especial se llevaba una parte pequeña de mi trabajo fue una experiencia indescriptible", dijo Vendrame. "Saber que mi experimento podría contribuir para crear un medio sustentable para la producción de biocombustibles en la Tierra y, por lo tanto, hacer de este mundo algo mejor, le agrega al trabajo un valor especial".
BIOCOMBUSTIBLES EN EL FUTURO
ENERGIAS LIMPIAS
Científicos de la NASA han propuesto un proceso ingenioso y
muy ingeniosos para producir "energía limpia" los biocombustibles,
que limpia las aguas residuales, elimina el dióxido de carbono de la atmósfera,
retiene los nutrientes importantes, y no compite con la agricultura por la
tierra o de agua dulce . Cuando los astronautas viajan al espacio, tienen
que traer todo lo necesario para sobrevivir. Vivienda en una nave espacial
requieren una cuidadosa planificación y la gestión de recursos limitados, que
es lo que inspiró el proyecto denominado "Energía Sostenible para la Nave
Espacial Tierra". Se trata de un proceso que produce "energía
limpia" los biocombustibles de manera muy eficiente y muy hábilmente. "La
razón por la las algas son tan interesante es porque algunos de ellos producen
grandes cantidades de petróleo ", dijo Jonathan Trent, el investigador
principal del proyecto Nave Espacial Tierra de la NASA Ames Research Center,
Moffett Field, California" De hecho, la mayor parte del petróleo que ahora
se salir de la tierra proviene de las algas que vivieron hace millones de años
atrás. Las algas son la mejor fuente de petróleo que conocemos. " Las
algas son similares a otras plantas que eliminan el dióxido de carbono de la
atmósfera, producen oxígeno como un subproducto de la fotosíntesis, y el uso
fosfatos, nitrógeno y oligoelementos para crecer y
florecer. A diferencia de muchas plantas, que producen las células grasas, los
lípidos cargados de petróleo que puede ser utilizado como combustible. Las
plantas terrestres se utilizan actualmente para producir biodiesel y otros
combustibles incluyen soya, canola, y las palmeras. Para efectos de comparación,
la soja produce aproximadamente 50 galones de aceite por acre por año; canola
produce alrededor de 160 galones por acre por año, y las palmas alrededor de
600 galones por acre por año, pero algunos tipos de algas pueden producir por
lo menos 2.000 litros de aceite por acre por año.. La base problema está
creciendo algas suficiente para cumplir con nuestro país es enorme consumo de
energía-demanda. A pesar de las algas viven en el agua, la tierra basada en
métodos se utilizan para cultivar algas. Dos terrestres métodos utilizados hoy
en día son estanques abiertos y bioreactores cerrados. estanques abiertos son
canales poco profundos llena de agua dulce o agua de mar, en función del tipo
de alga que se cultiva. El agua se distribuye con ruedas de paletas para
mantener las algas en suspensión y aireado el estanque. Son baratos de
construir y trabajar bien para cultivar algas, pero tienen el problema
inevitable la evaporación del agua. Para evitar que los estanques se sequen o
está demasiado salado, condiciones que matan a las algas, un suministro
interminable de agua dulce que se necesita para reponer el agua que se evapora. Cuando
biorreactores cerrados son utilizadas para el cultivo de algas, la evaporación
del agua ya no es el mayor problema de las algas es la producción en masa.
Biorreactores, sistemas cerrados de hardware de plástico transparente o de
vidrio, presentan sus propios problemas. Pueden ser controlados por el
ordenador y controlado en todo momento de un suministro más abundante de algas.
Sin embargo, el almacenamiento de agua en la tierra y el control de la
temperatura son los grandes problemas, por lo que prohibitivamente caro de
construir y operar. Además, ambos sistemas requieren una gran cantidad de
tierra. "La inspiración que tuve fue usar una cubierta de membrana de
alta mar para cultivar algas. Vamos a desplegar una gran bolsa de plástico
en el océano, y lo rellenamos con aguas residuales.Las aguas residuales
utilizan las algas para crecer, y en el proceso de crecimiento que limpiar las
aguas residuales ", dijo Trent. Es un concepto simple, pero elegante.
La bolsa se hará de membranas semipermeables que permiten que el agua dulce
que desembocan en el océano, mientras que conserva las algas y los nutrientes.
Las membranas son llamados "forward-ósmosis membranas." La NASA está
probando estas membranas para el reciclaje de agua sucia en las futuras
misiones espaciales de larga duración. Son normales las membranas que permiten
que el agua corra de una manera . Con agua salada en el agua en el exterior y
fresco en el interior, la membrana evita que la sal de diluir el agua dulce. Es
un proceso natural, donde grandes cantidades de flujo de agua dulce en el mar. Flotando
en la superficie del océano, el plástico barato bolsas será recoger la energía
solar como las algas producen oxígeno en el interior de la fotosíntesis. Las
algas se alimentan de los nutrientes en las aguas residuales, el crecimiento de
células ricas en grasas. A través de la ósmosis, la bolsa va a absorber el
dióxido de carbono del aire y liberan oxígeno y fresco agua. La temperatura
será controlada por la capacidad de calor del océano y las olas del mar se
mantendrá el sistema mixto y activo. Cuando el proceso se haya completado,
los biocombustibles se harán y las aguas residuales será procesado. Por primera
vez, las aguas residuales nocivas ya no se vierten en el océano. Las algas y
los nutrientes se incluirá y se recoge en una bolsa. No sólo el petróleo se
produjo, pero los nutrientes ya no se pierde en el mar. Según Trent, el sistema
ideal es prueba de fallos . Incluso si la bolsa de fugas, que no contamine el
medio ambiente local. Las algas cerrado de agua dulce va a morir en el mar. Las
bolsas se espera que dure dos años, y serán reciclados posteriormente. El
material plástico puede ser usado como plástico . mantillo, o posiblemente como
una enmienda de sólidos en los campos para retener la humedad"Tenemos que
recordar", dijo Trent, citando a Marshall McLuhan: ". no somos
pasajeros en la nave espacial Tierra, somos la tripulación"
Células Frías de Combustible
En años recientes
el interés por comercializar esta tecnología amigable con el medio ambiente se
ha intensificado. Pero existen problemas: No es posible recargar el tanque de
hidrógeno en la mayoría de las estaciones de servicio. Y los automóviles y computadores
energizados por células de combustible aún resultan relativamente caros. Estos
obstáculos han relegado las células de combustible a un pequeño número de
vehículos de prueba y a algunas aplicaciones especializadas, como el suministro
de energía a bordo del Transbordador Espacial, o sistemas auxiliares de energía
para hospitales y aeropuertos.
Ahora, una
investigación auspiciada por la NASA está ayudando a superar algunos de estos
obstáculos. Buscando la manera de construir células de combustible de
"óxido sólido" que operen a la mitad de la temperatura de los diseños
convencionales -- 500 C en lugar de los abrasadores 1000 C -- los
investigadores del Centro de Superconductividad y Materiales Avanzados (TcSAM)
de Texas, Universidad de Houston, esperan desarrollar este tipo de células de
combustible, a la vez más baratas de fabricar y más fáciles de usar.
Menos es Más
"Nuestra
contribución principal fue hacer el corazón de la célula de combustible -- la
lámina de electrolito que controla el flujo de iones cargados eléctricamente --
a partir de una fina lámina de solamente un micrón de espesor", dice Alex
Ignatiev, director del proyecto TcSAM, patrocinado por la NASA.
Arriba: funcionamiento de una Célula de
Combustible de Óxido Sólido (SOFC). [más
información]
En contraste, las
células actuales de combustible de óxido semisólido poseen capas de electrolito
de 100 micrones o más de espesor (un micrón es una milésima parte de un
milímetro). Ignatiev explica que "Un menor espesor disminuye la
resistencia interna a la corriente eléctrica, por lo cual podemos obtener una
potencia de salida a temperaturas de operación mucho más bajas".
Para fabricar esta
lámina ultra-fina, Ignatiev y sus colegas del TcSAM no pueden simplemente
reducir un pedazo de material desgastándolo hasta alcanzar el espesor
necesario. En lugar de ello, hacen crecer el electrolito átomo a átomo,
depositando capas de átomos, una por una, en un proceso llamado epitaxia. Las
finas películas de las células de combustible del TcSAM tienen un espesor de
alrededor de 1000 átomos.
Arriba: Este prototipo de computador portátil de
Casio puede operar durante más de 20 horas con una recarga de la célula de
combustible de su sistema de energía, el cual se muestra aquí fuera del
computador. Derechos Reservados 2002 Casio Inc.
El consenso de
soporte para las células de combustible como sucesoras de los motores de
combustión interna es amplio y se extiende a todos los campos. La mayoría de
los fabricantes de automóviles están desarrollando afanosamente vehículos con
estas células, y el Presidente Bush propuso recientemente invertir 1200
millones de dólares para ayudar a la comercialización de esta tecnología.
La industria de la
electrónica portátil está también explorando la utilización de células de
combustible en miniatura como un reemplazo con más potencia y duración que las
baterías. Intel, por ejemplo, fundó una compañía llamada PolyFuel con el objetivo
de desarrollar células de combustible para computadores portátiles.
¡Elija usted con
qué rellenar su depósito!
Las células de
combustible de óxido sólido son sólo uno de los seis tipos que están siendo
desarrollados en la actualidad. Cada uno utiliza un método diferente para
combinar el combustible de hidrógeno con el oxígeno para producir electricidad.
La industria del automóvil busca principalmente una membrana de extracción de
protones (PEM) para las células de combustible de los coches y camiones del
futuro, pero algunas compañías están también considerando las ventajas de
varios tipos de células con base en óxido sólido.
Entre todas estas
ventajas, la clave está en la posibilidad de funcionar con combustibles
fácilmente disponibles, como metanol e incluso gasolina, que contienen
hidrógeno enlazado a carbono y a veces a oxígeno. Los otros cinco tipos de
células de combustible pueden funcionar también de esta manera, pero solamente
con la ayuda de un equipo adicional llamado "reformador", que extrae
hidrógeno puro de estos otros combustibles. Estos reformadores tienen un costo
adicional, agregan volumen al motor, reduciendo la potencia, y disminuyendo la
eficiencia total del motor cerca de un 50%.
Las células de
combustible de óxido sólido pueden consumir combustibles como metanol sin
necesitad de reformadores.
La mayor parte del
beneficio ambiental de las células de combustible se pierde cuando se emplean
combustibles hidrocarbonados, porque la extracción del hidrógeno contenido en
ellos produce CO2 y gases contaminantes que van a parar al escape.
Sin embargo, esto ayudaría a resolver el problema de "la gallina y el
huevo": ¿Quién va a comprar vehículos alimentados con hidrógeno hasta que
la mayoría de las estaciones de servicio tengan surtidores de hidrógeno?
Además, ¿qué compañía va a financiar la instalación de surtidores de hidrógeno
en miles de estaciones de servicio hasta que las calles estén llenas de vehículos
dotados de células de combustible? Las células de combustible de óxido sólido
pueden ser el eslabón. Inicialmente pueden funcionar con metanol o gasolina y
más adelante cambiar a hidrógeno puro en cuanto esté disponible.
Arriba: La capa núcleo de una célula de
combustible de óxido sólido incluye un ánodo de níquel, que se puede recubrir
de carbono cuando funciona a temperaturas demasiado altas. Las células de
operación fría no tienen este problema. [más
información]
Las células de
combustible del TcSAM aún no han sido probadas con otros combustibles diferentes
del hidrógeno puro, dice Ignatiev, pero los científicos planean pruebas con
combustibles como el metanol durante la siguiente etapa de la investigación.
Aún queda mucho
trabajo por hacer. Pero si todo sigue bien, esas películas finas podrían preparar
el camino hacia los vehículos de funcionamiento limpio y otras maravillas de la
economía con base en el hidrógeno.
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