La energía solar más eficiente Noviembre 7, 2009
Posted by fcarrasco in Electricidad, Energía, Ingeniería, Termodinámica.Tags: energías, MIT, Termodinámica, termosolar
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Ha llevado 25 años conseguirlo, pero finalmente una nueva planta termosolar de Nuevo México ha roto el antiguo record de eficiencia.
Los incentivos políticos y financieros estadounidenses a las energías renovables han terminado por dar resultado. Se está en el camino de encontrar formas rentables de aprovechar la energía del Sol. Existen dos nuevas tecnologías termosolares que prometen hacer de la energía solar un metodo práctico de producción de electricidad a diferentes escalas. La clave está en centrase en utilizar la luz del Sol en calentar un fluido en lugar de convertirla directamente en electricidad.
La central de Nuevo México que hemos mencionado al principio, captura la energía solar con un 31,23% de eficiencia, la mayor alcanzada por este tipo de tecnología. Cada uno de los dispositivos de 11,5 metros de diámetro absorbe la suficiente energía calorífica como para alimentar un ciclo de Stirling que puede generar 25 kW de energía eléctrica. Ha mejorado de manera sustancial a sus predecesoras, con un diseño que hace a cada placa sustancialmente más ligera y barata de fabricar.
Mientras tanto, un grupo de ingenieros y estudiantes de ingeniería del Massachusetts Institute of Technology (MIT) está trabajando en llevar la energía termosolar a África, con un sistema que opera a una escala mucho menor que el anterior. Han desarrollado un microgenerador capaz de producir 3 kW de energía eléctrica, además de cientos de litros de agua caliente cada día, utilizando componentes muy económicos y de fácil acceso, como piezas de coches usados. Ya hay dos microgeneradores de este tipo funcionando en Lesotho en la actualidad y próximamente uno nuevo entrará en funcionamiento.
MIT Dome
Atascos ‘fantasma’ Julio 8, 2009
Posted by fcarrasco in Matemáticas, Organización.Tags: Matemáticas, MIT, Organización
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Los atascos de tráfico hacen perder innumerables horas cada año. Los más frustantes para el conductor son aquellos que no tienen causa aparente. No se deben ni a un accidente, ni a un coche averiado ni a un carril cerrado por mantenimiento. Un grupo de investigadores del MIT los ha denominado atascos ‘fantasma’ y ha trabajado para determinar sus causas.
Cuando se da una alta densidad de tráfico, pequeñas alteraciones, como pueden ser una frenada demasiado brusca o un coche que no respeta la distancia de seguridad, comienzan a amplificarse para convertir la paulatina falta de fluidez en la circulación en un atasco monumental. Esto se debe a que cada conductor siempre frenará ligeramente más que el anterior, y así sucesivamente hasta que algunos conductores se vean obligados a detener su vehículo.
El equipo de matemáticos del MIT ha desarrollado un modelo que describe cómo y bajo qué condiciones se originan tales atascos, lo cual podría ayudar a los diseñadores de las carreteras a minimizar los efectos de su formación. Las matemáticas de estos fenómenos son muy similares a las ecuaciones que describen la onda expansiva producida por una explosión. Así pues, basta con conocer el valor de variables tales como la velocidad del tráfico y su densidad para calcular el punto de inicio de la congestión y cómo de rápido se propagará.
Gravity fingers Diciembre 17, 2008
Posted by fcarrasco in Energía, Ingeniería.Tags: energías, física, Fluidos, MIT
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Investigadores del Massachusetts Institute of Technology han encontrado recientemente una solución elegante a un dfícil problema científico: por qué el agua no cala en el suelo de manera uniforme, sino que en su lugar da lugar a formas que parecen “dedos” de fluido. Los científicos llaman a estos arroyos “gravity fingers”, y la explicación de su formación tiene que ver con la tensión superficial. Conocer la manera de expresar matemáticamente este fenómeno tendrá una amplia repercusión en la resolución de ciertos problemas ingenieriles, como pueden ser la extracción de petróleo de los yacimientos y la prospección de carbón del subsuelo.
La solución supone tomar prestada la descripción matemática de otro problema similar, una solución simple y elegante que escapó de la atención de muchos investigadores que anteriormente intentaron describir el fenómeno.
Los coautores del estudio, Luis Cueto-Felgueroso y Rubén Juanes (ambos ingenieros por la universidad de La Coruña) pertenecientes al Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental del MIT descubrieron la solución mientras estudiaban cómo el agua desplaza al petróleo en los yacimientos, ya que habitualmente las petroleras utilizan este recurso para mejorar la extracción.
Según Cueto-Felgueroso, “los experimentos de laboratorio de infiltración de agua en un suelo homogéneo y seco, mostraban repetidamente la presencia de flujos principales con forma de dedos. Todavía, después de varias décadas, la comunidad científica había sido incapaz de explicar este fenómeno utilizando modelos matemáticos.”
La clave estuvo en percatarse de que los “gravity fingers” en el suelo se parecen al agua resbalando por el cristal de una ventana, un fenómeno plenamente explicable y para el que existe solución analítica. Antes de fluir hacia abajo, el agua debe acumular la energía suficiente como para superar la tensión que la mantiene en su sitio.
Después de una rigurosa comparación de los datos producidos por el nuevo modelo matemático (adaptado a partir del utilizado para describir el comportamiento del agua sobre un vidrio) con el fenómeno observado, se dieron cuenta de que habían encontrado la solución.
Vía MIT News
