Estados Unidos desarrolla aluminio transparente
(Axxón) - Ustedes recordarán en Star Trek IV: The Voyage Home, o como la conoce la mayoría de la gente en Venezuela: "la película de las ballenas", como el señor Scott le da la formula del aluminio transparente a un Ingeniero en el siglo 20 para que desarrolle la formula a cambio de paneles de Polivinilo para transportar a las ballenas al futuro.
Pues resulta ser que el gobierno de los Estados Unidos, a través de la Fuerza Aérea de ese país y el Instituto de Investigación de Dayton en Ohio, han desarrollado el primer prototipo de aluminio transparente, un compuesto de Aluminio Oxidonitrido o ALONtm, por su nombre comercial, con la finalidad de sustituir al tradicional vidrio multicapas que se usa en los vehículos blindados aéreos o terrestres.
El Teniente Joseph La Monica comenta que el ALONtm es un compuesto cerámico que al ser pulido adquiere una transparencia casi igual a la del vidrio común, pero cuyas capacidades en resistencia y durabilidad lo sobrepasan por años luz.
El ALONtm, es virtualmente imposible de rayar, es sorprendentemente resistente a los impactos y en comparación con las gruesas capas de vidrio que antes se necesitaban para detener un objeto disparado, este apenas necesita milímetros del material para detenerlo.
Hasta ahora ha logrado superar pruebas impresionantes, en Junio de 2004, se dispararon consecutivamente balas perforantes de un rifle Ruso de francotirador M-44 calibre .30 y un rifle de francotirador Browning de calibre .50 y aunque las balas partieron las capas protectoras de vidrio el ALONtm resistió los impactos sin penetración.
Lamentablemente el uso de este material en el mundo militar todavía deberá esperar un poco, el alto precio del material por los procesos de pulido y calentamiento lo hacen ser muy costoso (la pulgada de ALONtm cuesta 15US$ en comparación con los 3US$ del cristal normal), pero si se logra la masificación del mismo, se piensa que su implementación será más rápida de lo que se piensa
El Teniente La Monica, aseguró que aunque el vidrio cuesta aproximadamente 4 veces más por pulgada que su equivalente de vidrio sus ventajas de durabilidad y resistencia, además de los futuros mejoramientos en los procesos de manufactura de este material, asegurará su éxito en diversas áreas de la vida militar y civil.
Escrito para Axxón por Carlos Briceño
Más información:
Fuerza Aérea U.S.A.
Slashdot
martes, agosto 28, 2007
lunes, agosto 13, 2007
MuroTrombe y muros de agua
detalles y caracteristicas sobre el muro trombe mitchell y muros con agua
http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_Trombe
http://es.wikipedia.org/wiki/Muros_de_agua
edificio energeticamente eficiente
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energia eolica
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recursos eólicos,
la tecnología de aerogeneradores,
economía y
aspectos ambientales de la energía eólica.
http://www.windpower.org/es/tour/wres/index.htm
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http://www.windpower.org/es/tour/wres/index.htm
Molinos de viento en Misiones, Argentina
Molinos de viento en Misiones, Argentina
Fuente: Boletín Hidrored 1/2001. Red Latinoamericana de micro hidroenergía. ISSN 0935 - 0578
Los primeros molinos que se instalaron en Misiones en el año 1945, fueron los Wind Charger norteamericanos para la carga de baterías. También se utilizaron los tradicionales molinos multipala destinados al bombeo de agua y algunos molinos artesanales construidos en los talleres locales.
Los Wind Charger no prosperaron debido a su pequeño tamaño y a la necesidad de vientos superiores a los 4 m/s. En 1982, diseñamos y construimos un molino tripala de 200 W, con un diámetro de 3.5 y abanderamiento automático centrífugo, destinado a los proyectos de desarrollo rural Granjas o Sistemas Modulares Integrados.
Figura 1: Aerogenerador en la chacra de la Flia Barney, Oberá,
Misiones, Argentina. (22/02/2005) Foto: Jorge D. Czajkowski
Este equipo, instalado en una torre de madera de 10 m, funcionó durante tres años sin mayores inconvenientes, soportando en ese período unas 15 tormentas.
Fue en 1987 cuando la Secretaría de Energía de la Nación creó el Centro Nacional de Energía Eólica (CREE) en Chubut e inició el desarrollo de un banco de ensayos para pequeños molinos de viento. Con un técnico local construimos el YBYTU 7D, un molino oleohidráulico de 7 m de diámetro y una potencia de 4 kW; luego en la Facultad de Ingeniería de Oberá se construyó el YBYTU 5D (5 m de diámetro), con una transmisión cardánica utilizando diferenciales de automóviles.
El ensayo de ambos equipos nos permitió avanzar en la experi-mentación, comprobar la utilidad de la energía generada y verificar el correcto funcionamiento de la protección contra fuertes vientos.
La experimentación en el CREE no prosperó debido a una serie de inconvenientes relacionados con el diseño, el peso de las palas y la excesiva velocidad de los vientos, que sumados a la escasa cooperación y la interrupción del programa oficial, afectaron la continuidad.
El estudio del recurso Misiones dispone de un sistema de sierras cuya altura va de 200 a 800 m sobre el nivel del mar. Los registros del viento por la Fuerza Aérea en el Aeroparque de la Ciudad de Posadas corresponden una altura de 100 m. Por no disponer de datos de la sierra, utilizamos al principio anemómetros artesanales a base de pequeños motores de corriente continua y hélices tripala de aeromodelismo. Posteriormente, el Brace Research Institute de la Universidad McGill (Montreal, Canadá) nos donó dos anemómetros, uno portátil digital de lectura directa y otro, de tipo integrador con un molino de copas.
Con estos instrumentos realizamos mediciones en distintas localidades de la provincia y en especial en la zona de sierras.
Figura 2: Detalle 1- Aerogenerador en la chacra de la Flia Barney, Oberá, Misiones,
Argentina. (22/02/2005) Foto: Jorge D. Czajkowski
Los vientos predominantes en la región provienen del sudeste y el nordeste y giran en una dirección contraria al reloj; son vientos suaves de 3 o 5 m/s. El viento norte y las sudestadas superan los 10m/s. En ocasión de las innumerables tormentas que azotan la región, la velocidad supera los 100 km/h (27 m/s). La disponibilidad de potencia de los vientos predominantes es aproximadamente de 40 W/m2. El viento norte y las sudestadas
representan una potencia del orden de los 100 W/m2, cuyo aprovechamiento puede aplicarse a actividades rurales como la carpintería, la soldadura eléctrica, etc.
Las tormentas y vientos fuertes exigen equipos robustos y automáticos, condición que encarece la construcción, fundamentalmente por la necesidad de un sistema de protección contra la sobrerrotación y el uso de maderas livianas para las palas.
Figura 3: Detalle 2 - Rotor del aerogenerador en la chacra de la Flia Barney,
Oberá, Misiones, Argentina. (22/02/2005) Foto: Jorge D. Czajkowski
Prototipos y pruebas
Los ensayos a escala real fueron una tarea delicada y durante el funcionamiento y las actividades de mantenimiento del molino debieron extremarse las medidas de seguridad. Por la falta de experiencia y de recursos adecuados se presentaron muchas dificultades; así se sufrieron varias roturas de palas debidas a defectos en los soportes y las condiciones del viento. Para orientar el diseño y la construcción de los futuros desarrollos, por ello se prosiguieron las investigaciones utilizando pequeñas maquetas en un túnel de viento. Esta solución fue de gran utilidad para el ensayo de prototipos así como para las actividades docentes con los estudiantes de la Facultad de Ingeniería.
En 1997, se proyectó un equipo más pretencioso, el Molino Contrarrotatorio, con dos rotores tripala acoplados mecánicamente, girando en sentido contrario con una transmisión cardánica.
El diámetro del rotor delantero era de 5 m y del rotor posterior de 4 m, con una potencia del conjunto de 4 kW. Como protección contaba con un cabezal automático en el molino delantero y un cabezal de palas fijas en posterior, así como una manivela para girar la barcaza y dejarlo fuera de servicio.
El cabezal centrífugo original estaba adaptado a los fuertes vientos en Chubut, con palas de cuerda angosta 18 cm) y un ángulo pequeño (10 grados) en la posición de arranque. Para los vientos de Misiones, se necesitaba un abanderamiento inverso, es decir, con un buen ángulo de pala (30 grados) en el arranque para luego ir reduciéndose a 10 grados (valor nominal) inclusive un ángulo negativo para obtener un frenado efectivo en fuertes vientos. De hecho, es este el sistema que se utiliza ahora en los molinos de mayor potencia.
Las pruebas para determinar la potencia del equipo resultaron bastante promisorias, pero restan por realizarse los ensayos al freno y verificar la funcionalidad en el medio rural.
Conclusiones
Luego de más de 20 años en el área de las Energías Alternativas, puedo reconocer que hubiera ahorrado tiempo recursos construyendo prototipos de menor diámetro. Fueron de gran ayuda las publicaciones del Centro de Investigación Eólica (CWD), Holanda, libro de Jack Park y algunas revistas sobre el desarrollo amateur de aerogeneradores en los Estados Unidos.
Comparar las experiencias me dio el entusiasmo y las esperanzas de seguir adelante. Si bien resta la incorporación de experiencias con los nuevos generadores de imanes permanentes, creo válido todo lo actuado hasta el presente. No sólo he aprendido más de un tema tan apasionante como es la energía eólica, sino que también se beneficiaron los alumnos de varias escuelas técnicas y de la Universidad que participaron.
Mayores informes:
Ing. Eric Barney
Facultad de Ingeniería, Universidad
Nacional de Misiones – Argentina
e-mail: barney@arnet.com.ar
Paneles Solares Argentinos
13-04-05 | La Nación |Ciencia y Salud
Una tecnología espacial de vanguardia
Ya se fabrican paneles solares en el país
Los desarrolló la Comisión Nacional de Energía Atómica, en el Centro Atómico Constituyentes
El armado de los dispositivos es artesanal
El costo de cada celda de energía es de unos 300 dólares
A metros del cruce de las avenidas General Paz y de los Constituyentes, en la localidad bonaerense de San Martín, se encuentra uno de los pocos laboratorios en el mundo especializado en la fabricación e integración de paneles solares para usos espaciales.
El complejo, ubicado dentro del Centro Atómico Constituyentes, pertenece a la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y es otro paso certero para consolidar el lugar de privilegio que la Argentina ocupa dentro del exclusivo conjunto de países que desarrollan tecnología espacial.
Ingresar al laboratorio requiere de una esterilización propia a la de un quirófano de hospital: hay que dejar portafolios o carteras y vestirse con un delantal blanco, un barbijo, una cofia para que no asome el más mínimo cabello y unas botas de tela para dejar atrás la suciedad de la calle en los zapatos.
"Debemos recrear las condiciones ambientales propias del espacio, donde no existen el polvo, la suciedad y la contaminación", aclaró Julio César Durán, doctor en Ciencias Físicas de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y jefe del Grupo de Energía Solar de la CNEA.
Ya dentro del laboratorio, de 220 metros cuadrados y acondicionado con nitrógeno de alta pureza, Durán mostró orgulloso a LA NACION el primer prototipo de panel solar construido en la Argentina y que simula el funcionamiento de las celdas en los satélites con la tecnología espacial más elevada, según lo que exigen los estándares internacionales.
El investigador explicó cómo se realiza la integración de un panel solar: "A partir del elemento básico, que es la celda de energía, hacemos las mediciones eléctricas y ensayamos los distintos procesos de soldadura de celdas, alineación y pegado de los vidrios protectores y armado de los interconectores por donde circula la energía solar".
Trabajo artesanal
Todo este proceso requiere de un "cuidado artesanal", dado que los paneles se arman a mano y las celdas se pegan a una distancia de dos milímetros. Una vez integrado el panel, se realizan todos los ensayos para comprobar su correcto funcionamiento.
"Trabajamos con componentes de muy alto costo que son sometidos a ensayos repetitivos y que deben cumplir distintos controles de calidad", dijo Durán.
Una prueba de ello es el costo de cada celda solar para uso espacial: unos 300 dólares. Si un satélite tiene por lo menos dos paneles solares, que llevan aproximadamente 2000 celdas cada uno, el costo de los componentes totales puede llegar al millón de dólares fácilmente, sin incluir el armado.
Junto a sus nueve colaboradores, algunos becarios en Física y Química del Conicet, el doctor Durán trabaja en los ensayos que simulan la radiación que reciben los paneles solares en el espacio exterior.
"Se irradian las celdas solares y los componentes electrónicos para someterlos a condiciones similares a las cercanas a su vida útil. También se los somete a temperaturas de más y menos cien grados centígrados y a vibraciones de cien veces la fuerza de gravedad terrestre, para simular el movimiento brusco que soportarán durante el lanzamiento del cohete", dijo Durán.
Componente básico
Según la ley 23.877, de promoción y fomento de la innovación tecnológica, la CNEA y la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae) firmaron un acuerdo en 2001, que renovaron en agosto de 2004, para fomentar la fabricación de paneles solares en el país y elaborar un estudio de factibilidad para instalar una planta de fabricación de celdas solares espaciales o también llamadas de triple juntura. De esta manera, se busca fabricar en la Argentina el componente básico de todo panel solar: la celda de energía.
El interés de este emprendimiento radica en que estos paneles solares formarán parte de un proyecto más ambicioso que la Conae lleva adelante junto con la Agencia Espacial de los Estados Unidos (NASA) para construir el satélite SAC-D/Aquarius. "Nosotros construimos el satélite y los paneles solares, y la NASA provee el cohete lanzador y el instrumento Aquarius, que medirá por primera vez la salinidad de los mares desde el espacio, lo que determinará el nivel de evaporación del agua y el calentamiento de la Tierra", explicó Raúl Colomb, doctor en Física de la Universidad Nacional de La Plata y jefe científico de la misión.
La salinidad es un parámetro que nunca se ha medido en forma global. Se hace desde barcos y se tarda meses o años para medir toda la superficie de los océanos. En cambio, con el satélite se lograría cubrir todo el planeta cada ocho días.
Este objeto único e innovador será lanzado en septiembre de 2008 y costará 200 millones de dólares. "Será el cuarto satélite que hacemos con la NASA. Tenemos una amplia experiencia de trabajo con ellos, siempre hemos respondido bien y creo que ése es el motivo fundamental por el que nos eligieron", agregó Colomb.
En diciembre último, ingenieros y técnicos de la NASA llegaron al país para realizar la primera revisión del estudio que se utilizará para la fabricación de los componentes satelitales.
Y en julio próximo regresarán para realizar la Revisión Preliminar de Diseño (PDR, en sus siglas en inglés), etapa clave en el proyecto satelital conjunto. "En ese momento tenés que llegar con todas las cosas cocinadas", graficó el doctor Durán en su laboratorio.
Allí se demostrará cómo se construye un panel solar de grandes dimensiones (nueve metros cuadrados), los procedimientos para integrarlo y para comprobar que todos los circuitos y celdas funcionan perfectamente.
"Una de las tareas más importantes en la interacción de la misión SAC-D/Aquarius consiste en demostrar a los científicos norteamericanos que en la Argentina se pueden fabricar los paneles solares para misiones satelitales importantes", agregó Durán.
La construcción del satélite SAC-D y todos los subproyectos que derivan de éste, como lo es la fabricación de paneles solares, se encuadran dentro del Plan Espacial Nacional que lleva adelante la Conae, encargada de la planificación y ejecución de todas las acciones relacionadas con las aplicaciones del uso pacífico del espacio y de su conocimiento.
Su director ejecutivo y técnico, el doctor Conrado Varotto, remarcó que "la importancia en el desarrollo de los conocimientos científicos locales convierten a la Argentina, cada vez más, en una productora y futura exportadora de tecnología espacial de primer nivel mundial".
Y agregó: "La actividad espacial es política de Estado en el país desde hace varios años. La Argentina es un país espacial y, como tal, requiere de información espacial de su territorio, considerada vital para su crecimiento y desarrollo".
Por Víctor Ingrassia
Para LA NACION
De fotones a corriente eléctrica
En general, un panel solar consta de 36 celdas fotovoltaicas interconectadas. Cada una de ellas absorbe la energía de la luz solar y la libera en forma de corriente eléctrica para obtener tensión suficiente como para cargar una batería de 12 voltios, que equivale a la de un automóvil. Cuando la luz del sol incide sobre las celdas, ciertas partículas (fotones) liberan electrones al entrar en contacto con el cristal de silicio de la superficie de las celdas. De ahí, los electrones que pasan a un circuito externo y, en el camino, emiten energía en forma de trabajo útil, como encender una lámpara. Se estima que un metro cuadrado de celda solar capta en la Tierra, al mediodía y con cielo despejado, unos 1000 watts; en el espacio, unos 1350 watts.
Una tecnología espacial de vanguardia
Ya se fabrican paneles solares en el país
Los desarrolló la Comisión Nacional de Energía Atómica, en el Centro Atómico Constituyentes
El armado de los dispositivos es artesanal
El costo de cada celda de energía es de unos 300 dólares
A metros del cruce de las avenidas General Paz y de los Constituyentes, en la localidad bonaerense de San Martín, se encuentra uno de los pocos laboratorios en el mundo especializado en la fabricación e integración de paneles solares para usos espaciales.
El complejo, ubicado dentro del Centro Atómico Constituyentes, pertenece a la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y es otro paso certero para consolidar el lugar de privilegio que la Argentina ocupa dentro del exclusivo conjunto de países que desarrollan tecnología espacial.
Ingresar al laboratorio requiere de una esterilización propia a la de un quirófano de hospital: hay que dejar portafolios o carteras y vestirse con un delantal blanco, un barbijo, una cofia para que no asome el más mínimo cabello y unas botas de tela para dejar atrás la suciedad de la calle en los zapatos.
"Debemos recrear las condiciones ambientales propias del espacio, donde no existen el polvo, la suciedad y la contaminación", aclaró Julio César Durán, doctor en Ciencias Físicas de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y jefe del Grupo de Energía Solar de la CNEA.
Ya dentro del laboratorio, de 220 metros cuadrados y acondicionado con nitrógeno de alta pureza, Durán mostró orgulloso a LA NACION el primer prototipo de panel solar construido en la Argentina y que simula el funcionamiento de las celdas en los satélites con la tecnología espacial más elevada, según lo que exigen los estándares internacionales.
El investigador explicó cómo se realiza la integración de un panel solar: "A partir del elemento básico, que es la celda de energía, hacemos las mediciones eléctricas y ensayamos los distintos procesos de soldadura de celdas, alineación y pegado de los vidrios protectores y armado de los interconectores por donde circula la energía solar".
Trabajo artesanal
Todo este proceso requiere de un "cuidado artesanal", dado que los paneles se arman a mano y las celdas se pegan a una distancia de dos milímetros. Una vez integrado el panel, se realizan todos los ensayos para comprobar su correcto funcionamiento.
"Trabajamos con componentes de muy alto costo que son sometidos a ensayos repetitivos y que deben cumplir distintos controles de calidad", dijo Durán.
Una prueba de ello es el costo de cada celda solar para uso espacial: unos 300 dólares. Si un satélite tiene por lo menos dos paneles solares, que llevan aproximadamente 2000 celdas cada uno, el costo de los componentes totales puede llegar al millón de dólares fácilmente, sin incluir el armado.
Junto a sus nueve colaboradores, algunos becarios en Física y Química del Conicet, el doctor Durán trabaja en los ensayos que simulan la radiación que reciben los paneles solares en el espacio exterior.
"Se irradian las celdas solares y los componentes electrónicos para someterlos a condiciones similares a las cercanas a su vida útil. También se los somete a temperaturas de más y menos cien grados centígrados y a vibraciones de cien veces la fuerza de gravedad terrestre, para simular el movimiento brusco que soportarán durante el lanzamiento del cohete", dijo Durán.
Componente básico
Según la ley 23.877, de promoción y fomento de la innovación tecnológica, la CNEA y la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae) firmaron un acuerdo en 2001, que renovaron en agosto de 2004, para fomentar la fabricación de paneles solares en el país y elaborar un estudio de factibilidad para instalar una planta de fabricación de celdas solares espaciales o también llamadas de triple juntura. De esta manera, se busca fabricar en la Argentina el componente básico de todo panel solar: la celda de energía.
El interés de este emprendimiento radica en que estos paneles solares formarán parte de un proyecto más ambicioso que la Conae lleva adelante junto con la Agencia Espacial de los Estados Unidos (NASA) para construir el satélite SAC-D/Aquarius. "Nosotros construimos el satélite y los paneles solares, y la NASA provee el cohete lanzador y el instrumento Aquarius, que medirá por primera vez la salinidad de los mares desde el espacio, lo que determinará el nivel de evaporación del agua y el calentamiento de la Tierra", explicó Raúl Colomb, doctor en Física de la Universidad Nacional de La Plata y jefe científico de la misión.
La salinidad es un parámetro que nunca se ha medido en forma global. Se hace desde barcos y se tarda meses o años para medir toda la superficie de los océanos. En cambio, con el satélite se lograría cubrir todo el planeta cada ocho días.
Este objeto único e innovador será lanzado en septiembre de 2008 y costará 200 millones de dólares. "Será el cuarto satélite que hacemos con la NASA. Tenemos una amplia experiencia de trabajo con ellos, siempre hemos respondido bien y creo que ése es el motivo fundamental por el que nos eligieron", agregó Colomb.
En diciembre último, ingenieros y técnicos de la NASA llegaron al país para realizar la primera revisión del estudio que se utilizará para la fabricación de los componentes satelitales.
Y en julio próximo regresarán para realizar la Revisión Preliminar de Diseño (PDR, en sus siglas en inglés), etapa clave en el proyecto satelital conjunto. "En ese momento tenés que llegar con todas las cosas cocinadas", graficó el doctor Durán en su laboratorio.
Allí se demostrará cómo se construye un panel solar de grandes dimensiones (nueve metros cuadrados), los procedimientos para integrarlo y para comprobar que todos los circuitos y celdas funcionan perfectamente.
"Una de las tareas más importantes en la interacción de la misión SAC-D/Aquarius consiste en demostrar a los científicos norteamericanos que en la Argentina se pueden fabricar los paneles solares para misiones satelitales importantes", agregó Durán.
La construcción del satélite SAC-D y todos los subproyectos que derivan de éste, como lo es la fabricación de paneles solares, se encuadran dentro del Plan Espacial Nacional que lleva adelante la Conae, encargada de la planificación y ejecución de todas las acciones relacionadas con las aplicaciones del uso pacífico del espacio y de su conocimiento.
Su director ejecutivo y técnico, el doctor Conrado Varotto, remarcó que "la importancia en el desarrollo de los conocimientos científicos locales convierten a la Argentina, cada vez más, en una productora y futura exportadora de tecnología espacial de primer nivel mundial".
Y agregó: "La actividad espacial es política de Estado en el país desde hace varios años. La Argentina es un país espacial y, como tal, requiere de información espacial de su territorio, considerada vital para su crecimiento y desarrollo".
Por Víctor Ingrassia
Para LA NACION
De fotones a corriente eléctrica
En general, un panel solar consta de 36 celdas fotovoltaicas interconectadas. Cada una de ellas absorbe la energía de la luz solar y la libera en forma de corriente eléctrica para obtener tensión suficiente como para cargar una batería de 12 voltios, que equivale a la de un automóvil. Cuando la luz del sol incide sobre las celdas, ciertas partículas (fotones) liberan electrones al entrar en contacto con el cristal de silicio de la superficie de las celdas. De ahí, los electrones que pasan a un circuito externo y, en el camino, emiten energía en forma de trabajo útil, como encender una lámpara. Se estima que un metro cuadrado de celda solar capta en la Tierra, al mediodía y con cielo despejado, unos 1000 watts; en el espacio, unos 1350 watts.
