MEDELLÍN, 31 de marzo de 2016 — Agencia de Noticias UN-
Así lo advirtieron integrantes del Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costera de la Universidad Nacional Sede Medellín, del Departamento de Física de la Universidad del Norte y del Centro de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen, Alemania, en un paperpublicado en Renewable and Sustainable Energy Reviews. Continue reading Gradiente salino podría ser opción de energía limpia→
Palmira, sep. 07 de 2015 – Agencia de Noticias UN– Serán alrededor de 79 bombillas de luz de 100 vatios las que se encenderán gracias al biogás producido por el estiércol de cerdos en granjas de Alcalá, municipio del Valle del Cauca. Continue reading Granjas producirían electricidad a partir de heces de cerdos→
Manizales, jun. 29 de 2015 – Agencia de Noticias UN- Estudiantes implementan sistema de energía solar en una vivienda multifamiliar de dos pisos, con dos locales comerciales, en uno de los cuales funciona un café internet. Continue reading Casa con energía solar genera ganancias→
Estudian en la UNAM sistemas híbridos para generar energía nuclear
•A partir de modelos físico-matemáticos son analizadas las reacciones conjuntas de fisión-fusión en reactores. A futuro, podrían aplicarse para generar energía limpia, aseguró Juan Luis François Lacouture, de la Facultad de Ingeniería
Entre 11 de la mañana y cuatro de la tarde, la sensación de calor nos invade. Aún con cielo nublado, los rayos solares irradian el territorio nacional. Esta energía es generada por el Sol, la mayor fuente de radiación electromagnética de nuestro sistema, debido a las reacciones de fusión termonuclear en su núcleo.
Actualmente, la generación de electricidad en centrales nucleares se sustenta en la fisión, proceso en el que un átomo grande es dividido en dos para crear gran cantidad de energía; no obstante, produce residuos clasificados como de alto nivel, una de las causas principales del rechazo por esta alternativa.
Diversos grupos de investigación en el mundo trabajan en líneas orientadas a utilizar los fundamentos nucleares, con la finalidad de desarrollar tecnología para la producción de electricidad.
En la UNAM, Juan Luis François Lacouture, de la Facultad de Ingeniería (FI) y Julio Herrera, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), en colaboración con Martín Nieto, del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), Querétaro, consolidan indagaciones en este rubro, para diseñar sistemas híbridos de fisión-fusión.
Mediante modelos físico-matemáticos, simulan la trayectoria de millones de neutrones en esas reacciones, a fin de aplicar este conocimiento en tecnología para producir energía limpia.
En el centro de los sistemas sucedería la fusión. Los neutrones de alta energía en una fuente compacta, se desplazarían hasta encontrar una “cobija” que rodea la fuente, y producirían las fisiones que liberan energía.
Así, el combustible gastado –que constituye actualmente los residuos de alta actividad nuclear- podría reutilizarse o desintegrarse en elementos más sencillos, con menor radiactividad; al conjuntar estas características, se reducirían los elementos radiotóxicos. El interés final de los trabajos es obtener la incineración de los desechos de alto nivel.
Con un diseño adecuado, estos dispositivos tendrían la capacidad de producir combustible durante miles de años y, a la vez, de disminuir residuos de alta radiactividad. Serían sostenibles por garantizar mejores condiciones futuras, y por ser un recurso prácticamente infinito. Desde el punto de vista de la sostenibilidad, constituyen uno de los conceptos más alentadores, aseguró François Lacouture.
Supercómputo
Hace siglos, los mayas predijeron con exactitud una serie de eventos astronómicos, como el tránsito de Venus. A la par, dominaron otras áreas del conocimiento, como el cálculo relacionado con el dominio del tiempo. El legado arquitectónico de Kan Balam, gobernante de Palenque, es ejemplo de ello.
En su honor, la Universidad Nacional nombró así a su poderosa supercomputadora, capaz de realizar, simultáneamente, 7.113 billones de operaciones matemáticas por segundo. Cuenta con mil 368 procesadores, memoria RAM de tres mil 016 gigabytes y un sistema de almacenamiento de 160 mil gigabytes. Es utilizada en investigaciones de química cuántica, ingeniería sísmica, geología, astrofísica y física de partículas, entre otras.
François Lacouture explicó que en los estudios del sistema híbrido se ha dispuesto de la capacidad de Kan Balam. El modelo físico-matemático, basado en el método de Monte Carlo, simula la trayectoria de los neutrones, y cuantifica las reacciones nucleares que tienen lugar en el sistema híbrido de fisión-fusión.
El azar juega un papel preponderante, como en el casino al que alude su nombre. Aleatoriamente, como en un juego de ruleta, define, por ejemplo, el ángulo con el que sale dispersado un neutrón después de un choque, su trayectoria y posible interacción con otros elementos, ejemplificó.
“Es como si hiciéramos un experimento en vivo. Por ejemplo, podemos calcular el número de neutrones generados en las reacciones de fisión en cadena y la energía que libera, con base en distribuciones de probabilidad. Así, como en un experimento, mientras más datos obtengamos, mejor será el resultado”.
Energía limpia
El ingeniero nuclear recordó que los reactores actuales de fisión producen combustible gastado de alta radiactividad. En algunos países, como Francia, se somete a un método de reprocesamiento, que separa los productos para su confinamiento, que pueden ser utilizados nuevamente como combustible, como el plutonio.
En un sistema híbrido, los desechos de la fisión de los reactores actuales serían transformados en elementos de menor radiactividad, lo que podría disminuir el volumen de los residuos que deben confinarse definitivamente, destacó.
Gracias a los neutrones de alta energía, provenientes de la fusión, podría incinerarse plutonio de alta radiactividad, o utilizarlo en la producción de nuevo combustible, según como se realice el diseño del sistema. Las simulaciones, de bajo costo, comparado con instalaciones experimentales, permiten una aproximación al funcionamiento de estos dispositivos.
El grupo de expertos trabaja en el perfeccionamiento del modelo físico-matemático, y en la interacción con grupos de investigación de otros países, enfocados en cuestiones experimentales. A futuro, el objetivo es validar los resultados obtenidos, finalizó.
Juan Luis François Lacouture, de la Facultad de Ingeniería de la UNAM.
29 de diciembre de 2012
•A partir de modelos físico-matemáticos son analizadas las reacciones conjuntas de fisión-fusión en reactores. A futuro, podrían aplicarse para generar energía limpia, aseguró Juan Luis François Lacouture, de la Facultad de Ingeniería
Entre 11 de la mañana y cuatro de la tarde, la sensación de calor nos invade. Aún con cielo nublado, los rayos solares irradian el territorio nacional. Esta energía es generada por el Sol, la mayor fuente de radiación electromagnética de nuestro sistema, debido a las reacciones de fusión termonuclear en su núcleo.
Actualmente, la generación de electricidad en centrales nucleares se sustenta en la fisión, proceso en el que un átomo grande es dividido en dos para crear gran cantidad de energía; no obstante, produce residuos clasificados como de alto nivel, una de las causas principales del rechazo por esta alternativa.
Diversos grupos de investigación en el mundo trabajan en líneas orientadas a utilizar los fundamentos nucleares, con la finalidad de desarrollar tecnología para la producción de electricidad.
En la UNAM, Juan Luis François Lacouture, de la Facultad de Ingeniería (FI) y Julio Herrera, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), en colaboración con Martín Nieto, del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), Querétaro, consolidan indagaciones en este rubro, para diseñar sistemas híbridos de fisión-fusión.
Mediante modelos físico-matemáticos, simulan la trayectoria de millones de neutrones en esas reacciones, a fin de aplicar este conocimiento en tecnología para producir energía limpia.
En el centro de los sistemas sucedería la fusión. Los neutrones de alta energía en una fuente compacta, se desplazarían hasta encontrar una “cobija” que rodea la fuente, y producirían las fisiones que liberan energía.
Así, el combustible gastado –que constituye actualmente los residuos de alta actividad nuclear- podría reutilizarse o desintegrarse en elementos más sencillos, con menor radiactividad; al conjuntar estas características, se reducirían los elementos radiotóxicos. El interés final de los trabajos es obtener la incineración de los desechos de alto nivel.
Con un diseño adecuado, estos dispositivos tendrían la capacidad de producir combustible durante miles de años y, a la vez, de disminuir residuos de alta radiactividad. Serían sostenibles por garantizar mejores condiciones futuras, y por ser un recurso prácticamente infinito. Desde el punto de vista de la sostenibilidad, constituyen uno de los conceptos más alentadores, aseguró François Lacouture.
Supercómputo
Hace siglos, los mayas predijeron con exactitud una serie de eventos astronómicos, como el tránsito de Venus. A la par, dominaron otras áreas del conocimiento, como el cálculo relacionado con el dominio del tiempo. El legado arquitectónico de Kan Balam, gobernante de Palenque, es ejemplo de ello.
En su honor, la Universidad Nacional nombró así a su poderosa supercomputadora, capaz de realizar, simultáneamente, 7.113 billones de operaciones matemáticas por segundo. Cuenta con mil 368 procesadores, memoria RAM de tres mil 016 gigabytes y un sistema de almacenamiento de 160 mil gigabytes. Es utilizada en investigaciones de química cuántica, ingeniería sísmica, geología, astrofísica y física de partículas, entre otras.
François Lacouture explicó que en los estudios del sistema híbrido se ha dispuesto de la capacidad de Kan Balam. El modelo físico-matemático, basado en el método de Monte Carlo, simula la trayectoria de los neutrones, y cuantifica las reacciones nucleares que tienen lugar en el sistema híbrido de fisión-fusión.
El azar juega un papel preponderante, como en el casino al que alude su nombre. Aleatoriamente, como en un juego de ruleta, define, por ejemplo, el ángulo con el que sale dispersado un neutrón después de un choque, su trayectoria y posible interacción con otros elementos, ejemplificó.
“Es como si hiciéramos un experimento en vivo. Por ejemplo, podemos calcular el número de neutrones generados en las reacciones de fisión en cadena y la energía que libera, con base en distribuciones de probabilidad. Así, como en un experimento, mientras más datos obtengamos, mejor será el resultado”.
Energía limpia
El ingeniero nuclear recordó que los reactores actuales de fisión producen combustible gastado de alta radiactividad. En algunos países, como Francia, se somete a un método de reprocesamiento, que separa los productos para su confinamiento, que pueden ser utilizados nuevamente como combustible, como el plutonio.
En un sistema híbrido, los desechos de la fisión de los reactores actuales serían transformados en elementos de menor radiactividad, lo que podría disminuir el volumen de los residuos que deben confinarse definitivamente, destacó.
Gracias a los neutrones de alta energía, provenientes de la fusión, podría incinerarse plutonio de alta radiactividad, o utilizarlo en la producción de nuevo combustible, según como se realice el diseño del sistema. Las simulaciones, de bajo costo, comparado con instalaciones experimentales, permiten una aproximación al funcionamiento de estos dispositivos.
El grupo de expertos trabaja en el perfeccionamiento del modelo físico-matemático, y en la interacción con grupos de investigación de otros países, enfocados en cuestiones experimentales. A futuro, el objetivo es validar los resultados obtenidos, finalizó.
Germán Buitrón Méndez, coordinador e investigador del Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas de la Facultad de Ingeniería.
25 de abril de 2011
• Tiene un alto contenido energético y no genera gases de efecto invernadero
• Con ese objetivo, Germán Buitrón y su grupo cultivan microorganismos en el LIPATA de la Facultad de Ingeniería de la UNAM
• En esta idea, que puede constituir a futuro una economía basada en ese elemento en lugar del petróleo, también trabajan, en proyectos independientes, científicos de China y Estados Unidos, indicó
Para obtener una fuente de energía que no contamine, investigadores del Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas (LIPATA) de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM, cultivan bacterias que producen hidrógeno, elemento de alto contenido energético que no genera gases de efecto invernadero.
Especialista en el tratamiento de aguas residuales, Germán Buitrón Méndez, coordinador e investigador del LIPATA, ha detectado que en el proceso para limpiar el líquido, existen subproductos aprovechables para generar energía de manera sustentable y crear un ciclo que ofrece una alternativa para obtenerla sin recurrir al petróleo.
Con Christian Hernández, estudiante doctoral, Buitrón ensaya en su laboratorio del campus Juriquilla, en Querétaro. “Nos hemos enfocado a la producción que se conoce como fermentación oscura, es decir, la utilización de bacterias en esa fase de degradación para producir el hidrógeno”, explicó.
Cómo funciona
En un proceso anaerobio o de ausencia de aire, las bacterias del género Clostridium (formadoras de esporas) degradan la materia orgánica y originan ácidos grasos, dióxido de carbono (CO2) e hidrógeno.
“El reto es maximizar la generación, porque las cantidades que se obtienen son bajas. Actualmente, estudiamos cómo hacer que las velocidades de producción del hidrógeno se incrementen”, comentó.
En esta idea, que puede constituir a futuro una economía basada en ese elemento en lugar del petróleo, también trabajan, en proyectos independientes, científicos de China y Estados Unidos, indicó.
Subproducto de agua residual
En el tratamiento del líquido residual por vía anaerobia, la materia orgánica, empleada como sustrato por los microorganismos, es transformada, principalmente en una mezcla de metano (CH4) y CO2, que se conoce como biogás.
La idea del proyecto es emplear ese proceso para producir hidrógeno sin llegar a la transformación del sustrato en metano.
“El principal interés en el uso del primer elemento es que no genera gases de efecto invernadero, pues como subproducto de su combustión sólo se produce agua. Además, tiene un alto poder calorífico”. El valor energético de un kilogramo de hidrógeno es equivalente al de 2.4 kilogramos de metano, ó 2.75 veces más energía que los hidrocarburos, prosiguió Buitrón.
Aunque la materia orgánica procedente de aguas residuales es quizá insuficiente para sostener una energía global, esta forma podría ayudar a compensar, de manera sustancial, los costos del tratamiento de líquidos, especialmente aquellos con altas concentraciones de materia orgánica, abundó.
Biohidrógeno por todas partes
El biohidrógeno, es decir, el hidrógeno obtenido mediante procesos biológicos, puede ser producido por cultivos puros o mixtos de bacterias provenientes de diferentes fuentes, como suelo, sedimentos, composta, lodos aerobios y anaerobios.
Muchos organismos anaerobios pueden producir hidrógeno en ausencia de luz, a partir de los carbohidratos contenidos en residuos orgánicos. Las bacterias del género Clostridium, estrictamente anaerobias, son una excelente opción para obtenerlo a partir de la fermentación. Ésa es la razón por la que los expertos de LIPATA ensayan con ellas.
“Hemos trabajado con desechos de la industria tequilera, como las vinazas, azúcares concentrados después de destilar licor”, señaló el universitario, que se concentra en el estudio de las condiciones más adecuadas para obtener y mantener estas bacterias, de tal manera que puedan optimizar el proceso.
Créditos: UNAM-DGCS-242/2011/unam.mx
Investigaciones universitarias, cultura, ciencia, noticias y contenidos de interés. Puebla, México.
