jueves, 31 de mayo de 2012

Magnum Venturi, un generador eólico diferente para la Pampa

Magnum Venturi, un generador eólico diferente para la Pampa:
En determinadas zonas geográficas donde el viento forma parte inseparable del paisaje es tradicional que se aproveche el mismo mediante molinos. En los últimos tiempos además han proliferado los generadores eólicos, una forma de aprovechar la tecnología de las energías renovables que todos conocemos en forma de enormes aspas que se mueven al ritmo del viento. Pero en lugares como la Pampa argentina hay una alta prevalencia de corrientes de viento que soplan casi siempre en la misma dirección, r lo que el aprovechamiento de esa circunstancia puede dar lugar al desarrollo de nuevas técnicas como la que propone el proyecto Magnus Venturi, específicamente orientado a sacar el mayor rendimiento de potentes vientos que siempre vienen de la misma dirección.

En esencia se trata de construir una estructura que dirija el viento a unos rotores especiales que aprovecharan la diferencia básica que mantiene este sistema con los habituales aéreo generadores, consistentes en gigantescas hélices a varios metros sobre el suelo.
En su lugar el Magnus Venturi consistiría en una especie de gigantesco embudo que canaliza el viento, que recordemos, casi siempre provendría del mismo sitio, por una toberahacia unos rotores que optimizarían el funcionamiento al recibir impulso eólico siempre desde la misma dirección.
De hecho el propio nombre explicaría bastante bien el funcionamiento. Recordemos que en el ámbito de la Física el efecto Magnus tiene que ver con la rotación mientras que efecto Venturi se refiere aumento de la velocidad y la consiguiente disminución de la presión. A diferencia, pues, de los molinos de viento que conocemos, aquí funcionamiento seria por torsión y no por sustentación.
También presenta otras particularidades que facilitarían su construcción, como es que en lugar de emplear materiales y diseños aeronáuticos basta con acero y cemento, lo que facilita y abarata el proceso constructivo. [La Nación]

martes, 29 de mayo de 2012

Un valle abrupto con 72 cascadas, en Suiza

Un valle abrupto con 72 cascadas, en Suiza:
Un valle en “U” es un valle abrupto, amurallado por paredes rocosas gigantes en zonas de alta montaña. En Suiza, es de esperar que existan muchos valles de postal. Pero tal vez pocos puedan combinar tantos elementos que lo hacen increíble como el valle Lauterbrunnen: un total de 72 cascadas caen en él, algunas de ellas impresionantes, sonorizando un valle tapizado de prados alpinos y posadas de montaña en el corazón de una de las reservas más grandes de Suiza. Incluso, entre las caídas de agua, se incluye una de las más impresionantes de todo Europa (Staubbachfall), con 300 metros de caída junto a una pared rocosa imponente. Los dejo con el espectáculo visual:

Rutger

Andrew Bossi

Andrew Bossi

keith.bellvay

keith.bellvay

keith.bellvay

Andrew Bowden

jhannon

Andrew Bowden

carthesian

Jared Smith

carthesian

Andrew Bossi

Aanjhan Ranganathan

carthesian

Bods

Roban Kramer

keith.bellvay

Aanjhan Ranganathan
Gracias @MeriCasro por la info :)

Las plantas limitan nuestras emisiones de CO2

Las plantas limitan nuestras emisiones de CO<sub>2</sub>:
daisy

Un nuevo experimento sugiere que las plantas pueden ser capaces de limitar el impacto de nuestras emisiones de CO2, incluso más de lo que se pensaba.

El estudio es el primero en tratar de crear una réplica de la Tierra en un recipiente hermético basándose en el ciclo del carbono, el uso del suelo y las plantas. Como los investigadores aumentaron la temperatura y los niveles de CO2, las plantas mantienen la absorción durante más tiempo de lo que los modelos informáticos y experimentos anteriores habían predicho.

De hecho, se tomó un 62 por ciento de las emisiones de CO2 adicionales y se evitó que la temperatura aumentara más de 2,3°C. En ese punto la concentración del gas estaba aún por debajo de 500 partes por millón (ppm), sin la actividad de las plantas habría sido de 760 ppm, lo que hubiera implicado un aumento de alrededor 4,4°C.


Es apenas una solución al cambio climático, las plantas no pueden seguir así para siempre, y los experimentos no incluyen los cambios en la disponibilidad de agua y nutrientes que serán otra de las consecuencias del cambio climático y que es casi seguro limitan el crecimiento de las mismas en muchas áreas. Sin embargo, el estudio sugiere que las plantas pueden ser más capaces de adaptarse a las condiciones cambiantes de lo que pensábamos, lo que nos dará una idea más precisa de las consecuencias del cambio climático.

Los escenarios que se utilizan son muy optimistas en cuanto a las futuras emisiones antropogénicas de CO2, por lo que todavía hay preocupaciones muy serias sobre el cambio climático. Sin embargo, parece que las plantas pueden ser capaces de tomar más CO2 de lo que los experimentos y modelos anteriores tenían previsto

Dice el Dr. Alex Milcu del Imperial College de Londres, autor principal del artículo.

Por el momento, los científicos estiman que las plantas terrestres absorben alrededor de un cuarto de las emisiones de CO2 que emitimos. El aumento de los niveles de CO2 significa que pueden crecer más rápido y absorber más gas. Sin embargo, las altas temperaturas pronosticadas por el cambio climático también hará que los microbios en el suelo sean más activos, aumente su respiración y por lo tanto, sus emisiones de CO2.

Por lo que no sabemos cuál será el efecto global, ¿absorberán los ecosistemas terrestres más CO2 hasta el equilibrio, o menos?

Entender esto nos daría mejores predicciones sobre el efecto de la liberación de diferentes cantidades de carbono al aire.

Los estudios previos trataron de responder esa pregunta usando modelos informáticos o poniendo plantas en un sistema experimental, por ejemplo, aumentando el CO2 y ver la reacción.

Pero este enfoque no hace justicia a la complejidad del ciclo del carbono, lleno de puntos de inflexión y bucles de retroalimentación ocultos. Cuando el entorno cambia y afecta a cómo crecen las plantas, la respuesta cambia el medio ambiente una vez más, que su vez afecta al crecimiento, y así sucesivamente.

Los investigadores del estudio decidieron tratar de modelar esta complejidad mediante la construcción de un sistema cerrado y hermético que funcionó como una versión simplificada del ciclo del carbono terrestre.

El estudio, financiado por NERC y publicado en Nature Climate Change, fue realizado por científicos del Imperial College de Londres y las Universidades de Newcastle, Reading, Stirling y York.

Vía | ABC Science

Miembros de la comunidad universitaria ganan premio de Google

Miembros de la comunidad universitaria ganan premio de Google: Ricardo Alba hace parte del programa de egresados de la UN y es padre de los estudiantes de colegio Jessica Bibiana Alba Torres y Ricardo Enrique Alba Torres, quienes recientemente fueron seleccionados por la multinacional de internet Google por su proyecto “Recolección de aguas lluvias con envases PET reutilizados”.
El proyecto, que  representará a Colombia y a Latinoamérica, también  ha sido nominado al premio Scientific American Science in Action, donde inicialmente fueron seleccionados trece proyectos relacionados con necesidades sociales, medioambientales o sanitarias.
Según información estadística de la oficina de marketing de Google, más de 45.000 proyectos participaron en la convocatoria alrededor del mundo y ya son aproximadamente 30.000 personas sensibilizadas a través de foros y actividades relacionadas con la cultura del cuidado del agua y el aprovechamiento de la energía solar térmica. 
Los estudiantes pertenecen a los colegios distritales Alfonso López  Michelsen y Nicolás Esguerra, donde iniciaron este importante trabajo que ya ha tenido impacto en diferentes instituciones educativas del país.
Miles de participantes de todo el mundo presentaron sus propuestas ambientales, y el trabajo de Jessica y Ricardo fue uno de los pocos seleccionados bajo el lema “Cosechando aguas lluvias en nuestros colegios”.
La propuesta intenta el aprovechamiento de los recursos naturales a través de la captación pluvial y de la implementación de las energías alternativas, para estimular el uso hídrico racional desde los hogares e instituciones educativas. 
“En nuestros colegios, estamos desarrollando un proyecto de educación ambiental, con una tecnología apropiada pensada en función del aprovechamiento de la energía solar en época de verano y de la recolección de aguas lluvias en época de invierno, con la finalidad de implementarlo en nuestras viviendas”, afirman.
El sistema consiste en la instauración de un “Ecomuro” construido con envases plásticos PET reutilizados e interconectados entre sí. Allí, el agua lluvia de los techos pasa a través de las canales y se deposita en los envases de manera ascendente para garantizar un llenado eficiente y constante.
La propuesta contó con el apoyo del arquitecto Ricardo Alba Aldana, padre de los jóvenes y miembro del programa de egresados de la UN, quien contribuyó a mostrar la necesidad de abastecer el agua de manera eficiente y a divulgar el manejo adecuado de los residuos sólidos. Por esta razón, el “Ecomuro cisterna” ya ha sido implementado con éxito en cuatro colegios distritales y en dos viviendas.

Colombia está en “pañales” en energías alternativas

Colombia está en “pañales” en energías alternativas: El coordinador técnico nacional del Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA), Jorge Prieto, señaló que —en la Comunidad Andina de Naciones (CAN)— el tema de las energías alternativas hasta ahora está despegando y que se presentan mucho menos en Colombia, donde la geografía y diversidad regional tiene peso a la hora de favorecer a las poblaciones de regiones más apartadas.
“Si bien es cierto que se ha avanzado mucho, con esfuerzos como el del Instituto de Soluciones Energéticas para las Zonas No Interconectadas, aún estamos en una primera etapa. El tema de las energías alternativas no ha superado la barrera de integrarse y formar parte de la vida cotidiana de los ciudadanos. Aún sigue siendo un tema exótico”, dijo.
Y reconoció que, en pleno siglo XXI, hay zonas del país en donde ni siquiera ha llegado la energía eléctrica. “La red integrada nacional o de interconexión está bien y funciona bien. Pero si nos vamos a las regiones más apartadas —más de la mitad del país—, como las selvas, llanos, Chocó biodiverso, descubrimos que aún siguen manejando las plantas eléctricas tipo diésel y que así ha sido durante los últimos cincuenta años. Hasta ahora, la implementación de energías alternativas es muy incipiente en el país”, señaló.
Asimismo, la experta internacional asociada al Programa de Manejo Forestal de esta entidad, Ericka Mejía Quintero, declaró que el debate internacional sigue girando alrededor del conflicto entre las tesis conservacionistas y el manejo forestal sostenible, como un polo de desarrollo para las poblaciones menos favorecidas de la Comunidad Andina de Naciones, incluida Colombia. 
“Sí hay división entre el conservacionismo puro y el concepto del manejo sostenible de los bosques, pero estos no pueden quedarse allí para siempre y ser intocables. Hoy, dentro de los bosques, viven comunidades enteras que buscan su sustento y que lo toman del mismo hábitat. Se trata de hacer un manejo adecuado de bosques, de producción, conservación y explotación que beneficie a todos, es decir, a las comunidades y al medioambiente en general”, sostuvo.
Por ello, según dijo, se está abriendo la segunda convocatoria del Programa Manejo Forestal Sostenible en la Región Andina. Esta es una iniciativa financiada por el Gobierno de Finlandia que busca apoyar los proyectos innovadores en el tema forestal y solucionar los actuales cuellos de botella que impiden el desarrollo de este sector”, afirmó.
Para Jorge Prieto, con esta convocatoria se quiere abrir la puerta a personas jurídicas y entidades de punta en investigación y desarrollo, entre ellas la UN, para que sus ideas innovadoras puedan ser llevadas a la práctica en lo que respecta a llevar energía alternativa a los más necesitados. “Nosotros no plantemos las ideas, solo somos los gestores de esos recursos”, aseguró.
Pero resaltó que los proyectos deben ser sostenibles en el tiempo y no ser flores de un día, como ha ocurrido en varias oportunidades en el país. Además, la idea ganadora debe ser repetible en otras zonas en las que se la quiera aplicar.
La convocatoria se abrirá a finales de junio, por un monto de 2,5 millones de dólares para manejo forestal sostenible en toda la CAN. Para energía alternativa, hay 4 millones de dólares. Los recursos son no reembolsables.

domingo, 27 de mayo de 2012

Energía fotovoltaica, al 75 % de descuento

Energía fotovoltaica, al 75 % de descuento:

Hace unos años montar un “huerta solar” era un negocio más que rentable. Se recibía casi un 50 % del coste en forma de subvenciones y en unos 5 años el coste estaba amortizado y solo quedaba recibir ganancias gracias a los acuerdos del gobiernos con la eléctricas y su compromiso de comprar el 100 % de la energía producida.
Ahora la cosa ha cambiado.
Desde hace un tiempo hacia aquí las subvenciones han desaparecido con lo que el coste de la instalación se ha elevado literalmente al doble y el precio del KiloWatio ya no es el que era con lo que el tiempo de amortización y obtención de beneficios se ha alrgado considerablemente.
Esto ha resultado en una brutal caída de la demanda y las ventas de paneles solares en nuestro país lo que ha provocado una caída del precio de los mismos de hasta un 75 % en los últimos tres años.
Ahora, la energía fotovoltaica va a poder competir con la convencional, mucho más sucia y mal vista, sin necesidad de subvención alguna. Aunque a mi siempre me queda el saber que la energía necesaria para construir uno de estos paneles es mucho mayor que toda la que generará en su vida útil. Entonces, ¿para qué? [Energías Renovables]

Avances en energía solar

Avances en energía solar:
Los avances recientes en energía solar fotovoltaica se enfrentan al abaratamiento de las fotocélulas de silicio convencionales.
Foto

Célula de pigmentos de estado sólido. Fuente: Chung et al., Nature, 485.
Además de las células fotovoltaicas cristalinas de silicio o similares y de las células de polímeros hay otras aproximaciones que se están investigando.

Una de las aproximaciones típicas es usar células fotovoltaicas de pigmentos. En ellas se usa un material muy barato como semiconductor, en concreto óxido de titanio. Pero el óxido de titanio es un material extraordinariamente blando, de hecho es el compuesto que se usa en las pinturas blancas por todos lo lados (y mucho menos contaminante que los compuestos de plomo). Pero algo que refleja casi toda la luz que le llega no parece ser un buen sistema de obtener energía. Para conseguir cambiar esto se usa una tinción que es la que absorbe los fotones de luz. Normalmente se usa en forma de disolución (hay recetas caseras en las que se usan pigmentos procedentes de moras y frutos similares) que hace las veces de electrolito. El rendimiento de estos sistemas es casi la mitad de las células de silicio (un 12% frente a un 20%), pero su precio es muy inferior.

Un problema que presentan estas células es que no son de estado sólido debido al uso de la disolución de pigmentos. La disolución puede filtrase, corroer los electrodos, el disolvente evaporarse o que se degrade la disolución. No parece que estas células se las puede hacer durar más de 18 meses. Por eso, desde hace un tiempo, se viene investigando en sistemas de estado sólido basados en pigmentos. Lo malo es que las soluciones secas presentan otro problema: su baja conductividad eléctrica que reduce aún más su rendimiento.

Ahora científicos de Northwestern University parecen haber dado con una solución al bajo rendimiento de las células secas de pigmentos [1][2]. Han conseguido una célula de este tipo que es de estado sólido y que tiene un rendimiento superior al 10%. En los últimos tiempos este grupo ha ido consiguiendo un 1% más de rendimiento cada mes.

La célula se basa en un compuesto de cesio, estaño y yodo (CsSnI2), un semiconductor de tipo p que reemplaza al típico electrolito. El óxido de titanio (semiconductor de tipo n) está en forma de nanopartículas que están recubiertas de pigmento. En el proceso de fabricación se usa un disolvente orgánico en el que hay CsSnI2. Luego se deja que el disolvente se evapore y que el compuesto de cesio recubra las partículas de dióxido de titanio sensibilizadas con pigmento.

Naturalmente queda investigación por hacer antes de que se comercialice algo así, pero esta tecnología es prometedora.
Foto

Célula de grafeno y hoja artificial. Fuente: American Chemical Society.
Por otro lado se sigue investigando en el uso del grafeno como célula fotovoltaica. Hasta ahora este material sólo permitía un ridículo rendimiento del 2,9% como máximo. Pero ahora un grupo de la Universidad de Florida ha conseguido elevarlo a un 8,6% [3],[4]. La marca se ha logrado gracias al tratamiento del grafeno con un compuesto de fluor denominado TFSA. Este dopado hace que el grafeno aumente su conductividad.

El dopaje permite ajustar el nivel de Fermi del grafeno (el potencial de energía de los electrones), lo que permite reducir la resistencia y aumentar el potencial eléctrico de la célula, lo que a su vez permite una mayor separación entre los electrones y huecos generados por la luz incidente.

A diferencia de otros dopantes, el TFSA es estable y sus efectos se prolongan en el tiempo.

La célula está basada en una unión Schottky entre el grafeno y silicio. Este tipo de uniones generalmente constan de una lámina metálica sobre un semiconductor, pero en 2011 se descubrió que el grafeno, al ser un semimetal, podía cumplir el papel de dicha lámina, siendo además flexible y transparente.

Estos investigadores opinan que si se logra alcanzar un 10% de rendimiento el sistema podría comercializarse. La idea es crear células de este tipo no sobre un soporte rígido como en este prototipo, sino sobre substratos flexibles, tales como polímeros y similares. Además, este tipo de células serían muy baratas.
Pero en este tiempo de investigación febril sobre células fotovoltaicas se han ido abaratando las células convencionales de silicio hasta alcanzar un precio menor a 1 dólar por vatio. La energía solar fotovoltaica empieza ser rentable incluso sin subvenciones.

Esto ha afectado la comercialización de nuevas ideas, como la de hoja artificial. En NeoFronteras ya vimos que un equipo del MIT había conseguido una célula que bajo la luz del sol convertía el agua en hidrógeno y oxígeno directamente sin necesidad de usar electrolisis. El almacenamiento de estos gases permitiría más tarde recuperar energía en forma de calor o electricidad. Además, lograba esto con materiales económicos. Aunque el rendimiento de este sistema es muy bajo su bajo precio le haría rentable.

Sin embargo, parece que la competencia de las células fotovoltaicas estándar ha hecho que la empresa que quería comercializar el sistema haya cambiado de idea [5].

Con este sistema catalítico se puede producir hidrógeno a 6,5 dólares el kilogramo, frente a los 7 dólares que cuesta ahora producir esa misma cantidad de gas con células de silicio comerciales y electrolisis. A partir de combustibles fósiles se puede conseguir un kilogramo de hidrógeno a un precio que está entre uno y dos dólares.

Bajo estos números la empresa (Sun Catalytix) ha decidido colocar la hoja artificial “en el refrigerador” hasta que la rentabilidad sea mayor.

Al parecer, el coste de la producción de hidrógeno fotovoltaico está dominado por el coste ingenieril de la infraestructura: producción masiva de materiales como marcos, substratos, protectores, etc. y no tanto por el coste de la fotocélula.

Sun Catalytix estudia de nuevo cómo desarrollar esta célula para mejorar su rendimiento o reducir los costos antes mencionados. Incluso planean estudiar efectuar grandes cambios sobre la idea, como usar polímeros, usar concentradores luminosos, etc.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3842

viernes, 25 de mayo de 2012

El desierto de los “remolinos” de piedra, en Estados Unidos

El desierto de los “remolinos” de piedra, en Estados Unidos:
Puedes seguirnos en Twitter @101lugares
En el blog, hace un tiempo (¡ya cuatro años!) en un post reseñamos la ola en el desierto de Arizona. La formación rocosa en arenisca, es sólo una parte de un paisaje increíble y mucho más extenso, modelado durante miles de años por el viento. En particular, ésta área llena de remolinos y olas de piedra se llama Coyote Buttes, y es un área restringida a la que sólo pueden entrar unas 20 personas al día luego de tramitar el permiso en la zona administrativa de un área protegida (Paria Canyon-Vermilion Cliff Wilderness) en el estado de Arizona. Incluso, llegar a descubrir éstos paisajes no es nada fácil sin algún guía experto, ni es raro regresar después de una larga caminata de 5 kilómetros sin poder encontrarlas. En imágenes repasamos nuevamente lo mejor de éste paisaje:
Paisajes Ola
Stefan Mendelsohn
Si bien la ola de Arizona es el paisaje más fotografiado, los remolinos de arenisca resultan aún más caprichosos por su conformación y sus franjas “espiraladas”.

rickz

Frank Kovalchek

Frank Kovalchek

Frank Kovalchek

Alex Proimos

Frank Kovalchek

Frank Kovalchek

John Fowler

Dirk Van de Velde

Alex Proimos

Mark Byzewski

Rickz

mark byzewski

Frank Kovalchek

Frank Kovalchek

Parker Knight

mark byzewski

Frank Kovalchek

Frank Kovalchek

John Fowler

Frank Kovalchek

miércoles, 23 de mayo de 2012

Today is International Day for Biological Diversity! Visit your favorite spot in nature and measure its biodiversity:

Today is International Day for Biological Diversity! Visit your favorite spot in nature and measure its biodiversity::


The most common use of biodiversity is to attempt to determine the number of species in a biological community, and is usually then used in determining the sensitivity of an ecosystem and the conservation statuses of its species. However, biodiversity cannot be captured in a single number, and therefore must be approached in different ways. Thus, it's best to go over those ways to find which may best suit your project.

Constructing your experiment includes these steps: (1) sampling methods, (2) collecting specimens, (3) gather and organize data, (4) run statistical tests. Always be precise and accurate!


Edit Steps


Sampling methods

  1. Decide on the project location.
    • What creatures fascinate you the most (for example, crabs)?
    • As you’re doing a project likely inspired by conservation, what ecosystems (which contain those fascinating creatures) are in dire need of conservation (for example, tropical oceans)?
    • Then, research to find which organisms are classified as threatened or endangered to specify a project location (for example, a nearby state park). Greater diversity stems from a large sample size. Thus: more area → more specimens, more specimens → more species get recorded
  2. Keep in mind that sampling areas must:

    • Be random
    • Be widely spread apart
    • Represent the entire project location
    • Be the exact same size
    • Have a known area.
  3. If applicable, choose sample areas that are both in reserves and nearby (within >8km) non-reserve areas.
  4. Select your sample method. A type of sample method is a quadrat, which is a plot of land marked off for the study of plants or animals. Although the term implies a four-sided area, this is not necessary – many shapes are satisfactory. Continuing with the above example, you may instead use baited crab pots randomly placed at specific depths and distances apart throughout applicable areas in the Evergreen Beach.
    • Seek to achieve randomness in your sampling. For example:
      • Get a map of the project location
      • Draw a precise grid with many squares on the map
      • Label each square on the map with a number
      • Use a random number generator to choose squares.
    • To ensure great distance between samples, make each square very far apart and then designate a smaller sample area within the original square chosen by the generator.

Collect specimens

  1. Educate yourself on local Possession and Collection laws before collecting. In many jurisdictions, collecting or keeping wildlife is restricted or even forbidden. Check laws online or ask a local authority or bureau responsible for wildlife for details.
  2. Collect specimens at consistent and precise time intervals.
  3. Use worldwide definitions of an individual’s category, or recognizable taxonomic unit, RTU. (for example, subspecies, species, etc).
    • If you cannot identify a species, morphospecies, give it a descriptive name and use that name consistently.
  4. Factor in what time of year and day to collect specimens.
    • Mating, spawning, and flowering seasons are the best times to collect.
  5. Define the size of adults and juveniles. Does age matter? Are you only collecting adults? Or will juveniles be included?
    • How big or small are your specimens? Are they the size of a grain of sand? Or are they as large as a tree?
    • If they’re small, devise ways to extract them. For example, use very fine filters to rinse away debris, or use Salt and Hollick’s benzene flotation method where insects accumulate at the benzene-water interface and plant matter stays in the water, etc.
    • If they’re large, collect clippings of a sort; for example, hair, toenails, leaves, etc.
  6. Consider devising a mechanism to draw them in. If your specimens are animals, what do they like to eat or to be near?
  7. Depending on your collection permit, you may be able to collect the entire sample area. In which case, identify each specimen alphabetically, numerically or alphanumerically.

Gather and organize data

  1. Collect as much as possible. You can never have too much data. Collecting everything from date and time to weather and size of specimen to the mm is fantastic. Everything could be extremely useful if, or when, you decide to collect data again.
  2. Whether independent or in a group, all data must be:
    • Precise and accurate
    • Consistent throughout
    • Clear and straightforward.

Run statistical tests

  1. Apply measurements. The most common measures of biodiversity are species richness, Simpson’s index, and Shannon’s index. Although it’s good to know what each test helps you understand, software programs have been designed to do the math for you. The most commonly used program for measuring biodiversity is EstimateS. The count of the species coupled with these tests, summarizes most of the information on biodiversity.
    • Species richness: This is the simplest measure of species diversity. Simply count the number of species found in your sample area.
    • Simpson’s index: The probability of picking two different organisms at random.
      • Aids in understanding the biodiversity across communities.
      • Gives more attention to common species rather than rare species.
      • Works very well with small samples.
    • Shannon’s index: Should only be used on random samples taken from a large community where the total number of species is known.
      • Measures the order, or disorder, observed within a specific community.
      • Can be used to determine evenness, a measure of abundance similarity among the various species in the community.

Edit Things You'll Need

  • Laboratory
  • Items to designate sample areas (e.g. – string, lasers, GPS coordinates, etc.)
  • Collection items (e.g. – gloves, jars, Tupperware, tweezers, nets, traps, etc.)
  • Biodiversity statistical software or super-statistical-brains

Edit Tips

  • Always be precise, consistent and accurate.
  • Greater diversity stems from a large sample size. Thus: more area, more specimens, more specimens more species get recorded.
  • Educate yourself on local Possession and Collection laws before collecting.




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viernes, 18 de mayo de 2012

Esta es toda el agua que hay en el planeta

Esta es toda el agua que hay en el planeta:

Si pudiésemos juntar toda el agua que hay en el planeta (océanos, ríos, casquetes polares…) y la concentrásemos en una esfera, el resultado sería el que puedes ver en la imagen sobre estas palabras. Apenas una pequeña canica de 1.300 kms de diámetro. Esa es toda el agua que hay en la Tierra. Imprescindible para la vida y la regulación térmica del planeta, pero tremendamente escasa, inimaginablemente escasa.
El impresionante gráfico se debe al Servicio de Vigilancia Geológica de los Estados Unidos de América, y con un rápido vistazo permite hacerse una idea cabal de la poca agua que tenemos en la Tierra.
El volúmen de esa canica de agua sería de 1.386.000.000 kilómetros cúbicos, y en su interior estaría absolutamente toda el agua disponible en el planeta: océanos, mares, casquetes polares, la nieve de las montañas, lagos, ríos… y más.
Incluye el agua presente en bajo tierra, la que se encuentra en la atmósfera (nubes, lluvia, granizo, nieve… y la simple humedad de la atmósfera en forma de vapor de agua) y más. También se contabiliza el agua presente en la propia composición de los seres vivos: las plantas, los animales y los seres humanos.
Absolutamente toda el agua disponible sobre la faz de la Tierra estaría dentro de esa pequeña burbuja. En litros sería 1.385.097.311.949.120.000.000. Una jartá de agua, en términos técnicos.
Por cierto, algunas curiosidades acuáticas… si absolutamente toda la humedad en suspensión de la atmósfera terrestre se precipitase de golpe, el planeta quedaría cubierto por una capa de 2,5 centímetros de agua. Si toda el agua del planeta se derramase sobre USA esta quedaría bajo una columna de agua de 145 kilómetros de altura.
Si crees que en los ríos y lagos hay mucha agua, te sorprendería saber lo que hay bajo tierra. Más de 8.400.000 kilómetros cúbicos de agua están almacenados en las profundidades en torno a un par de kilómetros bajo nuestros pies. Pero si quieres conseguir cantidades ingentes de agua dulce (hasta 23.200.000 kilómetros cúbicos) tendrás que ir a los glaciares, los casquetes polares y las zonas cubiertas de hielo como Groenlandia.
¿A que ahora vas a tener más cuidado con lo de dejarte el grifo abierto? ─[USGS]

jueves, 17 de mayo de 2012

Avances en solar fotovoltaica

Avances en solar fotovoltaica:
Dos avances recientes en energía solar fotovoltaica permiten vislumbrar una mejor rentabilidad de este tipo de energía.
Foto

Célula solar de polímero del equipo de Princeton-Pennsylvania. Fuente: Frank Wojciechowski.
El petróleo nunca se acabará, pero cada día será más caro extraerlo. Nuestra civilización moderna se ha construido básicamente sobre un recurso de energía prácticamente gratis. Esta situación ya no se va a dar más, pues ya hemos alcanzado el cenit de su producción. De hecho, ese cenit se alcanzó en los años noventa, tal y como predice que la curva de Hubbert. Es un problema que se cierne sobre el horizonte y que tenderemos que solucionar de alguna manera.

Una posible solución parcial es el uso de fuentes alternativas de energía, preferiblemente renovables (estos términos no significan lo mismo).

El factor que condiciona la rentabilidad de cualquier fuente de energía es la energía obtenida por cada unidad de energía invertida. Se cree que el umbral de rentabilidad está en un 1 a 10. Por debajo de ese umbral la rentabilidad es más bien dudosa. Todo lo demás es absolutamente secundario y para muchos de esos otros aspectos se puede buscar una solución. Así por ejemplo, el petróleo producido en los EEUU ya está por debajo de ese umbral (ver gráfico). Pero también lo está la energía nuclear o la energía fotovoltaica, al menos según datos de hace unos pocos años. La energía hidráulica y eólica están por encima de ese umbral. Los números en concreto dependen de muchos factores, como la geografía o climatología locales.
Foto

Cantidad de energía producida por unidad invertida frente al total de energía producida para distintas fuentes de energía en los EEUU. El pétroleo local pasó de 100 a 1 en 1939 a 30 a 1 en 1970 hasta el 10 a 1 actual. La energía nuclear, la fotovoltaica (dato de 2009), las arenas bituminosas y los bicombustibles están casi o por debajo del umbral de rentabilidad. Fuente: Searching for a miracle, Richard Heinberg.
Recientemente se han efectuado mejoras comerciales en la energía fotovoltaica que están provocando un abaratamiento de la misma. Pero, mientras tanto, se investiga en los laboratorios para así poder tener una tecnología fotovoltaica realmente eficiente. La gente de la calle se queja de que hay muchas noticias al respecto, pero que al final no se materializa ninguna de ellas. Desconocen que se tarda mucho en investigar cualquier cosa y que una vez obtenido no siempre se puede comercializar o se necesita bastante tiempo para hacerlo.

Hay varías aproximaciones en el tema de la energía fotovoltaica. Una de ellas consiste en abaratar (en términos energéticos o de costo) la tecnología ya existente. Así por ejemplo, el precio de células de silicio ha caído mucho en los últimos años y se espera que lo siga haciendo. Si todo tejado no está cubierto por paneles solares es porque las baterías siguen siendo caras.

Otra aproximación es crear nuevas células que sean muy baratas de producir, aunque su rendimiento sea bajo. En este ámbito están las células de polímeros. La idea es rebajar el costo por vatio instalado, aunque se necesite mucha superficie.

La tercera aproximación es desarrollar nuevos tipos de células solares que tengan un rendimiento muy alto, aunque sean caras, y usarlas con concentradores ópticos.

Vamos a ver dos desarrollos reciente respecto a estas dos últimas aproximaciones.
Recientemente se ha conseguido batir el record [1] de una células cristalinas con un rendimiento del 28,6%. Es decir, casi un tercio de la energía luminosa es convertida en energía eléctrica. Un estudio de 1961 estableció que el máximo de rendimiento teórico de una célula solar está en un 33,5%. Así que, según este punto de vista, estamos ya muy cerca de lo máximo que podríamos alcanzar. Aunque este punto es discutido por algunos expertos que sitúan el máximo más allá.

Eli Yablonovitch y su equipo de la Universidad de Berkeley han conseguido este resultado haciendo que la célula funcione como un LED y que sea tan buena absorbiendo luz como emitiéndola. Lo mejor es que este principio es aplicable a otros tipos de células solares y no solamente a la de arseniuro de galio multicapa que han usado.

Este efecto contraintuitivo se debe a que fundamentalmente hay una relación termodinámica entre absorción y emisión. Si se diseña una célula para que emita luz de manera eficiente esto significa que se produce un buen voltaje si se le hace funcionar a la inversa (recibir fotones y producir electricidad a partir de ellos).

Normalmente los fotones de luz que inciden en el semiconductor producen electrones libres que constituyen la electricidad. Pero en el proceso se pueden producir otros fotones secundarios (en un proceso denominado luminiscencia) que no liberan electrones. Si se facilita que estos fotones se escapen fácilmente se eleva el rendimiento del dispositivo al aumentar el voltaje del sistema.

Este equipo de investigadores estima que al año que vienen podrán superar la barrera del 30% de rendimiento.
En el otro lado está un resultado que consigue incrementar el rendimiento de las células de polímeros. Además de su supuesto bajo precio, el uso de este tipo de células es más versátil debido a que se pueden doblar y adaptar a distintas superficies. En este caso Jongbok Kim y sus colaboradores de las universidades de Princeton y Pennsylvania han aumentado el rendimiento de este tipo de células gracias al uso de “arrugas”, con ello han conseguido elevar el rendimiento en un 47% respecto al rendimiento base [2]. Han publicado el resultado en Nature Photonics.

Recordemos que el rendimiento de este tipo de células “de plástico” es muy bajo en general y que toda célula con un rendimiento por debajo del 10% no tiene sentido comercial. Se está tratando de conseguir un rendimiento entre un 10% y un 15% para este tipo de células. Recientemente un equipo de UCLA ha conseguido un rendimiento de un 10,6% y esta nueva técnica de “uso de arrugas” podría incrementar más aún ese rendimiento haciendo que ya fueran rentables. El otro problema que tiene esta tecnología es la durabilidad de las células que es inferior a otros tipos.

Tradicionalmente se ha tratado de aumentar el rendimiento de estos dispositivos aumentando la conversión de fotones en electrones libres. Pero este nuevo resultado se basa en la idea de tratar de atrapar el mayor número de fotones posible. A más luz solar absorbida mayor rendimiento, aunque éste sea inherentemente bajo. Esta configuración puede además explotar una gama de frecuencias más amplia. La idea está inspirada en las hojas de las plantas que contienen estructuras que guían la luz del Sol para así maximizar la cantidad de luz atrapada.

Al estructurar la célula solar de polímero con una compleja red de ondulaciones espaciadas entre 1 y 5 micras casi han doblado el rendimiento base. Algo que les sorprendió, pues esperaban un incremento mucho menor. Al parecer esta microestructura cambia el ángulo de incidencia de los fotones que son absorbidos mejor y hace de guía de ondas. Además se alcanza un 600% más de absorción en ciertas frecuencias del infrarrojo cercano y el rendimiento se mantiene incluso cuando la célula es doblada, algo, esto último, que no pasa en las células “sin arrugas”.
Quizás no esté tan lejos el día en el que todos tengamos una casa digna (y cuyo costo no esté controlado por las mafias económicas) en la que el uso de arquitectura bioclimática y energía solar nos haga independientes de las compañías del gas y electricidad. La ciencia y la tecnología lo permitiría.
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