Vols saber com funciona el sistema elèctric?

Si no tens coneixements d’electricitat, el llibre La operación del sistema eléctrico para Dummies és per a tu.

En general, el llibre està molt bé i s’entén força bé el que explica. Malgrat tot, hi ha alguns apartats amb un nivell relativament elevat per al públic en general.

En el llibre hi ha participat Red Eléctrica (REE) i això es nota. Els temes referits al mercat elèctric i el sistema de transport estan explicats en profunditat, en canvi la distribució elèctrica es veu molt per sobre. Potser és excessiu el nombre de vegades que es canten les excel·lències de REE.

En qualsevol cas, el llibre és recomanable per a qui vulgui tenir una visió de com funciona el sistema elèctric sense tenir coneixements d’electricitat.

Paraigua invisible

Quan vas amb paraigua, el teu entorn queda més fosc ja que la llum travessa poc la tela. A més, sempre vas topant amb els paraigües d’altres vianants. A sobre, costa que la gent et reconegui perquè no se’t veu part de la cara. Tot són inconvenients.

Tot resolt amb el nou paraigua invisible. L’invent, d’uns enginyers aeronàutics xinesos és un mànec que a la punta hi té uns difusors que deixen anar aire a pressió. Aquest aire crea una mena de mampara que no deixa passar les gotes de pluja.

Això sí, quan agafis el teu paraigua invisible no oblidis portar piles de recanvi.

Central incineradora de residus

És un tipus particular de central tèrmica de combustió en la que el combustible són residus sòlids urbans (RSU).

Atès que un procés tèrmic sempre té un rendiment relativament baix, només és recomanable fer servir aquells residus que no són aprofitables en altres processos. Per tant, una bona gestió ambiental separarà els elements inorgànics fàcilment reciclables (cartró, metalls, piles, vidre, etc.) i la matèria orgànica (que es pot compostar) i deixarà només els residus de difícil aprofitament.

En el gràfic següent (publicat per Unesa) podem veure un esquema dels principals elements d’una central incineradora RSU.

És, sens dubte un procés contaminant però sempre serà més respectuós amb el medi que llençar els residus a un abocador o cremar-los sense aprofitar-ne l’escalfor generada.

Un nou sistema per emmagatzemar energia elèctrica

El mètode tradicional per emmagatzemar energia elèctrica en grans quantitats són les centrals hidroelèctriques de bombeig. Ara una empresa del Canada proposa un ou mètode: globus d’aire comprimit.

La idea consisteix en posar uns globus de grans dimensions al fons del mar o d’un llac i emmagatzemar-hi aire comprimit. La idea és que cada globus pugui emmagatzemar de l’ordre de 20 o 30 MW i que s’instal·li a profunditats preferiblement superiors a 100 metres. La pressió que l’aigua exerceix sobre el globus intervé favorablement a l’hora de recuperar l’energia emmagatzemada però, en canvi, és un inconvenient a l’hora d’injectar-hi l’aire comprimit que pot arribar a temperatures força altes.

De moment el sistema està en proves. D’aquí uns anys veurem si realment val la pena.

Podeu llegir més informació al número d’agost de la revista IEEE Spectrum.

Centrals de bombeig amb regulació

En les centrals hidroelèctriques reversibles, com en totes les centrals hidràuliques, és fàcil regular la potència generada. En canvi, no és senzill regular la potència en bombeig.

A la central Grimsel 2 (a Suïssa) la variació de potència consumida en bombeig es feia a salts, a base d’engegar o no cada un dels quatre grups. Si en algun moment el sistema elèctric requeria un valor de consum intermedi, el que feien era engegar un grup sencer més i compensar la diferència engegant un altre grup en mode  generador; que sí permet regulació. Evidentment aquest mètode és molt poc eficient ja que s’està fent baixar una part de l’aigua que s’està pujant.

La nova instal·lació d’aquesta central inclou dos convertidors de 50 MW que permeten accionar el grup en bombeig a velocitat variable i, per tant, a cabal variable. Amb el nou convertidor, el grup pot consumir entre 60 (mínim que admet la bomba) i 100 MW que poden anar variant segons les necessitats.

Podeu trobar més informació a partir de la pàgina 42 del número 2/2014 de la revista ABB review.

Central fotovoltaica

Les centrals fotovoltaiques són les que transformen directament la llum que prové del sol en energia elèctrica. Tenen l’avantatge que no tenen elements en moviment i que poden fer-se de qualsevol mida i, per tant, es poden integrar en terrats, teulades i façanes d’edificis.

Malauradament el seu rendiment és relativament baix (encara que va millorant a mida que madura la tecnologia) i, per tant, no aprofiten tota l’energia de la radiació que els arriba. La generació fotovoltaica es pot fer servir connectada a la xarxa elèctrica però també s’empra en sistemes autònoms.

En el gràfic següent (publicat per Unesa) podem veure un esquema dels principals elements d’una central fotovoltaica.

A primer cop d’ull podem pensar que les centrals fotovoltaiques són les més respectuoses amb el medi ambient. Però això no sempre és així. Tot depèn d’on i de quina manera s’han fabricat les cèl·lules fotoelèctriques que es fan servir. La producció d’aquestes cèl·lules requereix processos químics i, per tant, una cèl3lula serà més respectuosa amb el medi ambient com millor s’hagin tractat els residus de la seva fabricació. El mateix podem dir pel que fa al seu desmantellament un cop acabada la seva vida útil. Des del punt de vista energètic també poden ser discutibles ja que cal força energia per a la seva fabricació. Si l’energia necessària s’ha obtingut a partir, per exemple, del carbó (poc eficient i amb grans emissions de CO₂) ens podem trobar que en tota la vida útil de la cèl·lula no es recuperi tota l’energia que ha calgut en la seva fabricació.

Des del punt de vista elèctric, cal tenir en compte dues qüestions. Per un costat, igual com passava amb les centrals eòliques, cal veure com es comporta la central fotovoltaica quan hi ha pertorbacions a la xarxa. Si l’equip fotovoltaic es desconnecta quan hi ha una pertorbació, no només no ajuda a recuperar el sistema sinó que pot contribuir a ensorrar-lo. La segona qüestió és el seu comportament en cas de fallades de la xarxa. Si la zona on està connectada la central solar es queda sense alimentació elèctrica la central s’hauria de desconnectar ja que probablement no té prou potència per alimentar la zona però, a més, pot suposar un greu risc per als aparells connectats i els operaris que intentin resoldre l’avaria.

Sistema “fes-ho tu mateix/a” per aprendre a escriure a màquina

Abans aprendre a escriure a màquina o tocar el piano implicaven moltes hores d’aprenentatge. En aquestes tasques (i algunes altres) hi intervenen diverses habilitats; entre elles saber quin dit és el que ha de tocar cada tecla.

 

Disposant d’uns guants proveïts de vibradors a cada dit i amb un programa adequat es pot fer que a cada moment el dit que ha de treballar noti la vibració. Això permet fer un aprenentatge molt més ràpid.

Al número de setembre de la revista IEEE Spectrum, en David Schneider explica com fer-se un mateix/a uns guants d’aquest tipus. Una altra alternativa és esperar. Potser d’aquí pocs anys es vendran a les botigues.

Endoll USB

Ja fa quatre anys que vam parlar de l’existència d’endolls USB que permeten carregar el mòbil, la tauleta o altres aparells de manera senzilla. Però el que comentàvem llavors implicava que en les instal3lacions ja existents s’havia de sacrificar un endoll normal per substituir-lo per un d’USB.

La novetat ara és que ja existeixen d’endolls duals que permeten substituir un endoll existent per un que combina l’endoll USB i l’endoll normal. D’aquesta manera no perdem endolls.

Aquest model, que ja ha guanyat algun premi, el podeu trobar descrit a partir de la pàgina 55 del número 1/2014 de la revista ABB review.

Central de cicle combinat

La central de cicle combinat és una variant de les centrals tèrmiques de combustió que permet assolir rendiments energètics molt més elevats.

Com en les centrals tèrmiques convencionals, es crema un combustible (gas, carbó o fuel) amb el que s’escalfa aigua i es converteix en vapor. Amb aquest vapor es fa treballar un generador elèctric.

Addicionalment, i aquesta és la principal diferència, els gasos resultants de la combustió també es fan servir per accionar una turbina acoblada a un alternador que genera electricitat. D’aquesta manera s’aprofita l’energia en els gasos de combustió que és la principal font de pèrdues en les centrals convencionals.

En el gràfic següent (publicat per Unesa) podem veure un esquema dels principals elements d’una central de cicle combinat.

Més torres elèctriques artístiques

Alguns cops ja hem parlat de torres elèctriques amb dissenys diversos (exemple 1, exemple 2 i exemple 3). Avui comentem un altre estil que es fa servir a Islàndia.

Realment el disseny és complex i en el primer cas han aconseguit integrar molt bé els tres conductors de fase i els dos de guarda en una sola figura.

En aquest segon cas, que suposo que correspon a una tensió més alta, calen dues figures per suportar el mateix nombre de conductors. Encara que la figura no es veu molt bé, sembla que una és una dona i l’altra un home.

 

Segons s’explica en aquest article, sembla que hi ha diversos dissenys, de manera que en un tram de línia tots són diferents.

Carnet de conduir per a robots?

A Califòrnia està previst que a partir d’aquest mes els vehicles auto-pilotats ja puguin tenir permís de circulació. De moment, caldrà que una persona amb permís de conduir i amb totes les capacitats necessàries per fer-ho segui al volant; de manera que pugui agafar el control del vehicle en cas necessari.



Però ja és un primer pas. Potser en un futur proper, alguns cotxes podran tenir carnet de conduir; de moment només poden tenir permís de circulació.

Per tant, no s’hi val beure pensant que el cotxe et portarà a casa ja que el permís obliga a que el conductor ha d’estar en tot moment en disposició d’agafar el control.

Podeu llegir més informació a la revista IEEE Spectrum.

Parcs eòlics

L’aprofitament del vent com a força motriu no és una cosa nova. Els molins de vent estan presents a la nostra història i la nostra literatura. El que és relativament modern és fer servir el vent per generar electricitat.
En un molí eòlic, l’energia del vent fa girar unes pales que transmeten la seva energia de rotació a un generador elèctric. Si no és per a consum domèstic, un sol molí eòlic no sol ser rentable; per això els molins s’agrupen formant un parc eòlic que es connecta a la xarxa elèctrica en un sol punt.

La generació eòlica presenta dos problemes. El primer, més fàcil d’entendre, és que la velocitat del vent varia al llarg del temps i, per tant, també ho fa la del generador. Encara que en els primers molins això era un problema, les tecnologies actuals admeten variacions importants de la velocitat del vent. Tot i això, si el vent és massa fort o massa fluix, els molins es paren.

El segon problema és que determinades pertorbacions a la xarxa elèctrica poden afectar als aerogeneradors. Els primers dissenys de molins es desconnectaven cada cop que hi havia una pertorbació. Això feia que la seva disponibilitat fos poc fiable i obligava a limitar la generació eòlica a un petit percentatge del total. Els molins actuals són capaços de seguir funcionant enfront de la majoria de pertorbacions i això ha permès arribar a percentatges molt alts de generació eòlica.

En les centrals hidràuliques i tèrmiques (de combustió o nuclears) els generadors giren a una velocitat constant que és proporcional a la freqüència de 50 cicles per segon (50 Hz) del sistema elèctric. En els molins la velocitat del generador depèn de la velocitat del vent. Inicialment això era un inconvenient important que afectava al rang de velocitats en el que el generador podia funcionar i al rendiment. Les tecnologies actuals, basades en convertidors, permeten un millor aprofitament.

En el gràfic següent (publicat per Unesa) podem veure un esquema dels principals elements d’un parc eòlic.

Actualment els terrenys disponibles per a la instal·lació de parcs eòlics (bones característiques de vent i possibilitat d’obtenir permisos) ja estan força ocupats. La tendència actual és a posar els parcs eòlics a alta mar però això presenta dos inconvenients. El primer és la forma de fer la subjecció dels molins al fons del mar i el segon és que la llarga distància fins a la costa complica la connexió del parc amb la xarxa elèctrica.