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REPRODUCEN EL FENÓMENO DE LA BUFADORA PARA CONVERTIR ENERGÍA DEL OLEAJE EN ELECTRICIDAD

 
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labufadora28 de julio de 2014

En las inmediaciones de Ensenada, Baja California, es frecuente visitar un mirador para observar un fenómeno conocido como La Bufadora (consistente en el choque de las olas contra una cueva o chimenea marina), que genera un chorro de agua que se eleva a más de 10 metros y produce un rugido característico.

En el generador de olas del Laboratorio de Costas y Puertos del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, Rodolfo Silva Casarín reproduce este fenómeno para convertir la energía del oleaje en electricidad.

“Nos inspiramos en la naturaleza para utilizar las energías alternativas. El reto es, más allá de tener una patente, lograr que este método se utilice en el país, pues hay muchas regiones con grandes emisiones de energía que se pueden aprovechar”, destacó.

De cinética a eléctrica

Con la observación de fenómenos naturales, Silva Casarín y su grupo de investigación, conformado principalmente por alumnos, se percataron que en Ensenada –incluso si no se observan grandes olas–cada cierto tiempo llega una ola que entra en una especie de cueva marina, desde donde el agua se proyecta de 10 a 15 metros de altura, con gran energía.

“La idea fue reproducir ese fenómeno en nuestro laboratorio y poner una turbina con su generador para convertir la energía en electricidad”, resumió el académico adscrito al Departamento de Ingeniería Hidráulica del II.

La energía que se produce de la ola al chocar con la cueva es cinética y se emite como un chorro de agua hacia arriba. “Al replicar el fenómeno ponemos cerca del chorro una turbina tipo Pelton que se empieza a mover y, con ayuda de un generador, aprovechamos la energía eléctrica”.

La Pelton es una de las turbinas hidráulicas más eficientes para este tipo de fenómenos; se trata de una turbomáquina motora de flujo transversal, con forma de rueda o rotor y cucharas en todo su exterior, diseñadas para convertir la energía de chorro de agua que incide sobre ellas.

Como una tuba

Para trasladar el proceso de La Bufadora al laboratorio, el doctor en ingeniería hidráulica y su grupo de trabajo simplificaron el mecanismo y descubrieron que es semejante al funcionamiento de una tuba, instrumento musical que utiliza poca energía de viento para magnificar el sonido. Como ocurre en éste, al chocar la ola con la cueva el agua resopla o “bufa”, de ahí su nombre.

“Con ayuda de colegas de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Aragón reproducimos una tuba con fibra de vidrio y vimos que al llegar el oleaje (generado en canales especiales que tienen en el laboratorio para ese fin) se produjo el chorro, que dirigimos a la turbina Pelton; entonces ésta se mueve y convierte la energía en electricidad”.

Un reto de las energías marinas es que su aprovechamiento no coincide con su demanda, “por eso iniciamos una colaboración con investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), quienes desarrollaron una celda de hidrógeno para almacenar la energía en una especie de pila o acumulador, que permite utilizarla en el momento más conveniente”, dijo.

Finalmente, Silva Casarín reiteró que el objetivo central de esta investigación es ir más allá de una patente y que se aplique en algún sitio del país.

Créditos: UNAM-DGCS-432-2014

Usuarios podrían controlar consumo de energía de forma anticipada

 
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controldeconsumoManizales, feb. 04 de 2014 – Agencia de Noticias UN- Tradicionalmente, los usuarios conocen su consumo de energía cada mes cuando llega la factura. Ahora con un sistema de redes inteligentes es posible medir y controlar los consumos a través de equipos especializados.

Ese es el trabajo que desarrollan ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia en Manizales, quienes quieren determinar la factibilidad de implementar microrredes inteligentes de energía usando la red de distribución local. Esta es una técnica que ya se aplica en otras partes del mundo.

Para este proyecto se requiere caracterizar la demanda residencial de la energía eléctrica que tiene la ciudad, determinar patrones de consumo e identificar qué programas de gestión energética podrían ser exitosos. Para ello es necesario contar con equipos de medición en tiempo real.

“Actualmente, los usuarios finales (tipo residencial) tienen una participación pasiva porque no cuentan con medidores que suministren información relacionada con consumos y tarifas. Adicionalmente, la regulación colombiana no tiene discriminación de costos para este tipo de usuarios”, indicó la docente Sandra Ximena Carvajal Quintero, gestora del proyecto.

Esta situación motivó el estudio que se efectúa en la Sede Manizales donde se propone determinar posibles incentivos tributarios o tarifarios para lograr hacer un uso eficiente del servicio.

En este sentido se realiza un análisis técnico de las microrredes y se contempla la adquisición de medidores que permitan a los usuarios conocer su consumo de energía eléctrica.

Esto se realiza con un modem que se conecta a internet para que, desde cualquier lugar, el usuario conozca su perfil de horario de consumo de electricidad y luego pueda analizar los tiempos y establecer los electrodomésticos que deben ser controlados para disminuir los costos. De esta manera se tendrá un uso más eficiente del recurso.

“Es importante abordar un estudio de este tipo ya que la tendencia mundial es que los usuarios tengan información en tiempo real de sus consumos para que puedan participar activamente a través de reducciones en horas pico de su gasto energético. Adicionalmente, la medición en tiempo real en la demanda residencial justificaría tener en Colombia tarifas horarias diferenciales, dado que el factor económico es un incentivo bastante exitoso”, expresó Carvajal Quintero, doctora en Ingeniería – Línea Automática de la U.N. en Manizales.

La investigadora precisó que, de lograr la participación activa de la demanda residencial, se podrían hacer aplazamientos de inversiones en nuevas plantas de generación, redes de transmisión y distribución, lo cual se traduce en una mayor reducción de efectos contaminantes al medio ambiente.

Créditos: UNAL-45-2014

Crean dispositivo que predice caída de rayos

 
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A través de un artefacto llamado “molino de campo” se predice el lugar exacto donde caerá una descarga eléctrica. Este representa no solo mayor seguridad para los humanos sino un gran ahorro para la industria.
A través de un artefacto llamado “molino de campo” se predice el lugar exacto donde caerá una descarga eléctrica. Este representa no solo mayor seguridad para los humanos sino un gran ahorro para la industria.

20 de noviembre de 2011
A través de un artefacto llamado “molino de campo” se predice el lugar exacto donde caerá una descarga eléctrica. Este representa no solo mayor seguridad para los humanos sino un gran ahorro para la industria.

Cerca de 6% de los rayos que se registran en el mundo se presentan en el país. Asociado a ello hay muertes, daños en equipos, accidentes industriales y demoras en distintos procesos. Lo grave es que debido al cambio climático la actividad se ha incrementado, por eso detectar dónde caerá la próxima descarga eléctrica será vital para diversos sectores.

Según el Sistema Colombiano de Información de Tormentas Eléctricas (Scite), en el 2010 se reportaron 45 casos de muertes y lesiones por ese motivo. En Estados Unidos se confirmó la muerte de 29 personas y unas 200 lesiones. Alrededor del 67% de las víctimas se encontraban al aire libre en eventos recreativos.

Del mismo modo, los sobrevoltajes producidos por el fenómeno tienen efectos dañinos en equipos electrónicos como computadores, televisores, equipos de sonido y video, hornos de microondas, entre otros, que son extremadamente sensibles a las variaciones del voltaje.

En Colombia, el Programa de Investigación sobre Adquisición y Análisis de Señales (PAAS) de la Universidad Nacional de Colombia reporta que alrededor del 60% de los apagones del sistema eléctrico nacional son consecuencia de los rayos, y anualmente se pierden unos seis millones de dólares por el daño de casi 7.000 transformadores de distribución.

Horacio Torres, director del grupo, explica cómo funciona el mecanismo: “Las nubes, en su proceso de formación, acumulan cargas eléctricas (positivas y negativas) que crean un campo eléctrico. Su variación puede ser medida en tierra por medio de una placa metálica giratoria conocida como ‘molino de campo eléctrico’”.

El dispositivo permite calcular la cantidad de cargas en las nubes a través de sensores diseñados especialmente para detectar y medir las propiedades eléctricas de la atmósfera. Estos activan una alarma para que los operarios en las industrias sepan que el rayo está en proceso de formación y descarga, y así puedan tomar las acciones preventivas como desconectar equipos y aparatos, o despejar áreas a fin de evitar accidentes o pérdidas.

Ese proceso de maduración del rayo puede ser monitoreado de forma continua, lo que permite su predicción. Los sensores ofrecen una probabilidad de detección de tormentas eléctricas superior a 95%, en un rango de 20 km a la redonda del lugar de instalación. Las predicciones presentan un tiempo entre 15 y 20 minutos, que es lo que dura el proceso natural de formación, desde que la nube se consolida.

Por este fenómeno natural también se ven afectados sectores como la agricultura, la ganadería, las redes de suministro de electricidad, los centros operadores de TV, radio o comunicaciones, la distribución de gas o transporte de diferentes hidrocarburos y las industrias de explotación minera.

En el sector aeronáutico, aeropuertos, aerolíneas y agencias de regulación pierden tiempo en las operaciones aéreas, por eso las políticas y prácticas de seguridad internacionales exigen que las operaciones en pista sean suspendidas mientras exista un riesgo potencial. El dispositivo diseñado en la UN, de fácil instalación, reduciría el impacto económico producido por las interrupciones, identificando el momento exacto en que deben detenerse las operaciones aéreas.

Es una herramienta que ya está en uso en el país, con la instalación de seis sensores en Bogotá, Ibagué, Yopal, Puerto López, Puerto Berrío y Bucaramanga.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Necaxa: primer productor de energía eléctrica en el país

 
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13 de mayo de 2011

El 6 de diciembre de 1905, se iluminó por primera vez la Ciudad de México, gracias a la energía proveniente de la planta hidroeléctrica del municipio de Necaxa de Juan Galindo, Puebla, consolidándose a lo largo de un siglo como patrimonio industrial del país.

Esta grandeza histórica y cultural es descrita en forma de crónica, en el libro “Necaxa, cuna de la industria eléctrica”, de Javier Romero Rodríguez, que se presentó en el auditorio de la Aduana Vieja, del Instituto de Ciencias Sociales y Humanidades “Alfonso Vélez Pliego” de la BUAP.

El presidente de la Fundación Necaxa, cuna de la industria eléctrica A. C., Roberto Jiménez Hernández, dijo que esta obra plasma la historia de los trabajadores de la planta hidroeléctrica desde su arranque oficial en 1903, hasta su reciente extinción debido a un decreto presidencial.

A su vez la maestra Celina Peña Guzmán, especialista en historia industrial, señaló que el texto presentado no sólo habla de la historia de la planta, sino que es una monografía y una crónica del municipio que la alberga, así como de su entorno.

Recordó al constructor Frederick Stark Pearson, de la Mexican Ligth and Power Company, hoy Luz y Fuerza del Centro, quien fue un personaje trascendental no sólo en la vida de Necaxa, sino también en la historia industrial de muchos países, puesto que “domar las aguas fue parte de su proyecto de vida”.

El doctor Humberto Morales Moreno, profesor e investigador de la Facultad de Filosofía y Letras de la BUAP, calificó a la obra como “una crónica de una serie de acontecimientos que tienen que ver con la hidroeléctrica, y otros asuntos colaterales de la vida cultural de Necaxa”.

Por su parte el autor Javier Romero Rodríguez, señaló que una de las intenciones de su obra fue plasmar la historia de Necaxa, “lugar donde se empezó a generar energía eléctrica con fines de venta para procesos industriales y consumo domestico, la cual acarreó riqueza y progreso al país durante más de 50 años”.

“Necaxa es un pueblo electricista, con una identidad arraigada, por lo que a raíz de la reciente extinción de la planta, se volvió apremiante difundir una historia que empezó en 1903. La construcción del complejo hidroeléctrico duró alrededor de 12 años y en él que colaboraron más de diez mil trabajadores”.

Este libro es resultado de 10 años de investigación del autor que recurrió a diversas fuentes documentales, como el Archivo Histórico de Luz y Fuerza del Centro y el Archivo General de la Nación, se valió de la tradición oral y del registros que hay en otros países que dan referencia de Necaxa.

“Necaxa, cuna de la industria eléctrica” en 200 páginas presenta más de 90 fotografías, planos e imágenes alusivas a la construcción y operación de la hidroeléctrica, trabajos de investigación sobre estudios geofísicos de la región de hace más de 150 años; una monografía del municipio de Necaxa, la historia del Sindicato Mexicano de Electricistas y del equipo de fútbol Necaxa, además de las biografías de Juan Galindo y Frederick Stark Pearson.

La presentación de este libro estuvo precedida por la exposición de 25 fotografías que datan de inicios del siglo XX, sobre la construcción y funcionamiento de la planta, sus protagonistas y la vida cotidiana en torno a la hidroeléctrica.