{"id":2134,"date":"2023-03-06T15:53:17","date_gmt":"2023-03-06T13:53:17","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/?p=2134"},"modified":"2023-09-19T19:41:53","modified_gmt":"2023-09-19T17:41:53","slug":"producir-electricidad-con-nieve","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/producir-electricidad-con-nieve\/","title":{"rendered":"\u00bfPor qu\u00e9 no producir electricidad con nieve?"},"content":{"rendered":"\n<p>Se dice de las personas positivas y motivadas para superarse d\u00eda a d\u00eda que tienen el futuro en sus manos. Lo mismo podemos asegurar de los cient\u00edficos que buscan en las dificultades solucionar problemas cotidianos. Un ejemplo de ello son los estudios para generar <strong>electricidad <\/strong>a partir de la <strong>nieve<\/strong>. Y te preguntar\u00e1s: <strong>\u00bfes posible?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Aunque parezca algo de ciencia ficci\u00f3n o una supertecnolog\u00eda de la NASA, lo cierto es que los proyectos que hay en desarrollo se basan en conceptos bastante simples. Tampoco se trata de unos nuevos <a href=\"https:\/\/www.hogarsense.es\/placas-solares\/energia-solar-fotovoltaica\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow\">paneles fotovoltaicos<\/a>. Adem\u00e1s, cada grupo de cient\u00edficos ha encauzado sus trabajos en diferentes direcciones.<\/p>\n\n\n\n<p>As\u00ed, encontramos <strong>dos proyectos<\/strong> bien diferentes y que pueden solucionar distintos problemas. Por un lado, tenemos un estudio de la <strong>Universidad de Electro-Comunicaciones<\/strong> de <strong>Tokio <\/strong>junto a la empresa <strong>TI Forte<\/strong>. Esta uni\u00f3n de esfuerzos pretende llevar a la pr\u00e1ctica un proyecto para generar <strong>electricidad a \u201cgran escala\u201d<\/strong> a partir de la nieve que se acumula cada a\u00f1o en la localidad de <strong>Aomori<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>El otro llamativo proyecto de investigaci\u00f3n avanza desde la <strong>Universidad de UCLA <\/strong>en <strong>California<\/strong>. En este caso el objetivo es mucho m\u00e1s peque\u00f1o en tama\u00f1o, pero puede suponer un gran avance en la <strong>ropa <\/strong>destinada a climas fr\u00edos en los que la nieve est\u00e1 muy presente. Vamos a desarrollar ambos proyectos y ver en qu\u00e9 consiste cada uno.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Nieve para producir electricidad<\/h3>\n\n\n\n<p>El estudio y prototipo para generar electricidad utilizable en las viviendas o industria, tiene su origen en el <strong>costo <\/strong>que supone para la ciudad de Aomori <strong>retirar la nieve<\/strong> que se acumula en sus calles. Seg\u00fan datos de la propia ciudad, el coste ronda los <strong>50 millones de euros<\/strong> cada invierno. Esto supone mucho dinero que con el proyecto de generaci\u00f3n el\u00e9ctrica se pretende recuperar. Pero, \u00bfc\u00f3mo puede la nieve generar electricidad?<\/p>\n\n\n\n<p>La nieve en s\u00ed no puede producir electricidad. No obstante, la gran cantidad que se acumula en la ciudad sirve para lograrlo y no es mediante los m\u00f3dulos fotovoltaicos. Debemos tener en cuenta que Aomori es <strong>la ciudad donde m\u00e1s nieva de todo el mundo<\/strong>. Es normal que la nieve alcance los <strong>8 metros<\/strong> de altura.<\/p>\n\n\n\n<p>Esto supone una gran masa de nieve y a temperatura muy baja, lo que se puede aprovechar, junto a otro elemento a temperatura m\u00e1s alta, para crear un <strong>flujo <\/strong>que mueva una <strong>turbina el\u00e9ctrica<\/strong>. A grandes rasgos el proyecto se basa en algo tan sencillo como esto. Pero, \u00bfc\u00f3mo consiguen que la nieve mueva una turbina el\u00e9ctrica?<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">\u00bfPiscina de nieve?<\/h3>\n\n\n\n<p>En lugar de verter la nieve en el mar, como de costumbre, se lleva a una piscina no utilizada en una antigua escuela. En la piscina se dispone un <strong>circuito de tubos <\/strong>que, en parte de su recorrido, circula <strong>por el interior <\/strong>de la misma. La otra mitad del circuito se dispone en el exterior [imagen].<\/p>\n\n\n\n<p>Este circuito se rellena con un <strong>fluido caloportador<\/strong> que es capaz de variar mucho su temperatura en funci\u00f3n de la temperatura de intercambio con el medio en que se encuentre. Es aqu\u00ed donde la <strong>nieve <\/strong>realiza su funci\u00f3n, puesto que se encarga de <strong>enfriar <\/strong>este fluido especial. Luego, el mismo fluido circula hacia el tramo de tuber\u00edas <strong>en el exterior<\/strong>. All\u00ed, se calienta gracias al efecto de corrientes de <strong>aire <\/strong>o del <strong>sol<\/strong>, a modo de un panel solar t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/generar-electricidad-con-nieve.jpg\" alt=\"generar electricidad con nieve\" class=\"wp-image-2604\" style=\"width:840px;height:334px\" width=\"840\" height=\"334\" srcset=\"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/generar-electricidad-con-nieve.jpg 770w, https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/generar-electricidad-con-nieve-300x119.jpg 300w, https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/generar-electricidad-con-nieve-768x305.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 840px) 100vw, 840px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Estos cambios de temperatura en el fluido caloportador provocan un efecto de <strong>movimiento continuo<\/strong>. Es lo que los cient\u00edficos o t\u00e9cnicos conocen en <strong>termodin\u00e1mica de fluidos<\/strong>, como el efecto de un <strong>termosif\u00f3n<\/strong>. En \u00e9l parte del l\u00edquido se calienta por efecto del sol, por ejemplo. Y por ello tiene a subir al aumentar su volumen, o disminuir su densidad. En la parte opuesta del circuito, es enfriado el l\u00edquido, ayudando a que el movimiento sea constante.<\/p>\n\n\n\n<p>En funci\u00f3n de la <strong>diferencia de temperaturas<\/strong> entre el vaso de la piscina (donde se ha depositado la nieve) y la parte exterior, la <strong>velocidad <\/strong>con que se mueva el l\u00edquido del interior ser\u00e1 <strong>mayor<\/strong>. Este movimiento es aprovechado para hacer pasar el l\u00edquido a trav\u00e9s de una <strong>turbina de generaci\u00f3n el\u00e9ctrica<\/strong>. Por eso, en funci\u00f3n de su velocidad har\u00e1 mover con mayor fuerza y velocidad el rotor del generador y, con ello, producir m\u00e1s electricidad.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Ventaja de la piscina de nieve<\/h3>\n\n\n\n<p>La gran ventaja de este sistema es que se puede escalar en las dos direcciones. Es decir, si necesitamos aportar electricidad a una <strong>vivienda<\/strong>, el sistema tendr\u00e1 un tama\u00f1o determinado, con un dep\u00f3sito para la nieve y unas tuber\u00edas con unas dimensiones espec\u00edficas. En cambio, para aportar electricidad a una <strong>industria<\/strong>, todo deber\u00e1 ampliarse, de modo que la turbina generadora pueda aportar la potencia el\u00e9ctrica suficiente.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"JAPAN WILL GENERATE ELECTRICITY FROM SNOW\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/7P2cSKl9Tns?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\">Proyecto para generar electricidad a partir de la nieve en la ciudad de Aomori, Jap\u00f3n.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Snow TENG calienta la ropa con nieve<\/h3>\n\n\n\n<p>El otro estudio que merece menci\u00f3n trabaja con un dispositivo capaz de generar electricidad gracias a la nieve que precipita. Su tama\u00f1o no lo hace viable para generar la electricidad que necesita una vivienda, pero puede aportar alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica a <strong>peque\u00f1os equipos<\/strong> <strong>electr\u00f3nicos<\/strong>, incluso para calentar la <strong>ropa de invierno<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>En concreto, el equipo de investigaci\u00f3n de la<strong> Universidad de California<\/strong>, en <strong>Los \u00e1ngeles<\/strong>, se ha centrado en aportar energ\u00eda a los complementos y ropa para <strong>esquiar<\/strong>. El equipo de investigaci\u00f3n ha explicado que el dispositivo dise\u00f1ado es un <strong>nano-generador triboel\u00e9ctrico<\/strong> basado en la nieve, o <strong>Snow TENG<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Como su nombre indica, funciona por<strong> efecto triboel\u00e9ctrico<\/strong>, es decir, utiliza la <strong>electricidad est\u00e1tica<\/strong> para generar cargas el\u00e9ctricas mediante el intercambio de electrones. Este tipo de dispositivos se han utilizado para fabricar generadores que extraen energ\u00eda de los movimientos del cuerpo, pantallas t\u00e1ctiles e incluso pisadas en el suelo. Pero, \u00bfc\u00f3mo se puede aprovechar la nieve con este dispositivo? <\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">\u00bfC\u00f3mo aprovecha la nieve este dispositivo?<\/h3>\n\n\n\n<p>Se trata de un procedimiento muy sencillo: la nieve tiene la particularidad de disponer de <strong>carga positiva<\/strong>, por lo que al <strong>frotarla <\/strong>contra un material con la carga opuesta se puede extraer energ\u00eda de ella. Tras una exhaustiva serie de pruebas, el equipo se decant\u00f3 por la <strong>silicona <\/strong>como el material m\u00e1s eficaz.<\/p>\n\n\n\n<p>El Snow TENG, que se puede imprimir en 3D, se fabrica con una capa de silicona unida a un <strong>electrodo<\/strong>. Los investigadores afirman que podr\u00eda <a href=\"https:\/\/blogs.udima.es\/ingenieria-industrial\/funcionan-los-paneles-solares-en-invierno\/\">integrarse en paneles solares<\/a> para que siguieran generando electricidad, aunque estuvieran cubiertos de nieve. Es decir, como una <strong>c\u00e9lula solar h\u00edbrida<\/strong> colocada en la parte frontal, que tambi\u00e9n generar\u00eda energ\u00eda a partir del movimiento de las gotas de lluvia sobre su superficie.<\/p>\n\n\n\n<p>El problema es que, en su forma actual, el Snow TENG produce una <strong>cantidad muy peque\u00f1a<\/strong> <strong>de electricidad<\/strong>: tiene una densidad de potencia de <strong>0,2 mW <\/strong>por metro cuadrado. Al no producir electricidad en gran cantidad <strong>no se puede<\/strong> <a href=\"https:\/\/www.hogarsense.es\/placas-solares\/conexiones-paneles-solares\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow\"><strong>conectar a la red como un panel solar<\/strong><\/a>, pero podr\u00eda servir para crear peque\u00f1os sensores auto-alimentados. Tambi\u00e9n servir\u00eda para alimentar peque\u00f1os equipos electr\u00f3nicos, y tiene la gran <strong>ventaja <\/strong>de poder funcionar en<strong> zonas remotas<\/strong>, porque proporciona su propia energ\u00eda y <strong>no necesita pilas<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Utilizado en una peque\u00f1a <strong>estaci\u00f3n meteorol\u00f3gica<\/strong> puede informar de la cantidad nieve que cae, su direcci\u00f3n, y la velocidad y direcci\u00f3n del viento. Los investigadores dan otros ejemplos, como un <strong>sensor <\/strong>que podr\u00eda fijarse a la <strong>suela de las botas<\/strong> o los <strong>esqu\u00eds <\/strong>y utilizarse para recoger datos de los deportes de invierno.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los cambios de temperatura en el fluido caloportador provocan un efecto de movimiento continuo. 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