A l’espai no es fa mai de nit

Un dels inconvenients de l’energia solar fotovoltaica és que quan es fa de nit no genera electricitat. A part d’això, els núvols fan la guitza. Això té fàcil solució: posem les plaques solars en òrbita (en un satèl·lit), prou amunt perquè no els afectin els núvols i tinguin llum solar les 24 hores del dia.

La idea ja és bona, però hi ha un greu inconvenient: no podem portar cables des de l’espai fins a la Terra. Al Japó, però, estan decidits a tirar-ho endavant fent servir una forma alternativa de portar l’energia fins a la Terra.

La idea és que l’energia generada en el satèl·lit no s’enviarà a la Terra com a electricitat (és a dir, per cables) sinó com a microones. Aquestes microones arribaran a una illa artificial que les convertirà en electricitat.



S’ha triat una freqüència de les microones que es vegi afectada el mínim possible pels núvols i es farà servir un sistema d’orientació per garantir que el feix de microones apunta cap a l’illa on s’ha de rebre.

De moment, aquest any es faran les primeres proves de transmissió d’energia entre dos punts de la Terra i es preveu que, si tot va bé, el sistema sigui comercial a partir del 2030.

Podeu trobar més informació al número de maig de la revista IEEE Spectrum.

Pas de vianants intel·ligent

Els accidents amb vianants implicats passen sovint i les conseqüències solen ser greus. Una proposta per reduir-los són els passos de vianants intel·ligents.



Les ratlles del pas són normalment blanques i es converteixen en vermelles quan algú en trepitja alguna. A més, en ser lluminoses, fan que tant conductors com vianants puguin veure clarament els llocs on hi ha passos.



La idea és bona. Caldria veure’ls posats i provar-los. El que em fa por és que en dies de pluja no siguin massa lliscants i sigui fàcil patinar.

Central hidroelèctrica reversible

En una central hidroelèctrica convencional tenim, normalment un embassament en la part alta i, en canvi, després de la central l’aigua se’n va directament pel riu. Les dificultats d’emmagatzemar energia elèctrica juntament amb la difícil variació de potència de les centrals tèrmiques de combustió i nuclears van fer aparèixer les centrals reversibles.

En una central reversible tenim dos embassaments, un per sobre la central i un després. Aquests embassaments poden ser llacs naturals o estar creats amb una presa que tanqui el pas de l’aigua. Quan el consum supera la generació, la central reversible deixa baixar aigua de l’embassament superior a l’inferior i genera electricitat. En canvi, quan la generació d’energia supera el consum la central pot actuar en sentit contrari bombejant aigua de l’embassament inferior al superior.

L’embassament superior pot tenir aportació d’aigua provinent d’un riu o no. En el primer cas tindríem una central reversible mixta i en el segon una de pura. En el gràfic següent (publicat per Unesa) podem veure un esquema dels principals elements d’una central hidroelèctrica reversible pura.

Hi ha centrals reversibles en les que els grups motor-bomba i turbina-generador són diferents i altres en les que l’alternador i la turbina passen a funcionar, respectivament, com a motor i com a bomba. Aquestes segones són més petites però tenen més complexitat de disseny i manteniment. En la majoria de centrals reversibles no es pot regular el bombament i, en canvi, sí la generació.

Electricitat autosuficient

El preu de l’electricitat no para de pujar, a tot el món. Els petits sistemes de generació renovable van millorant les prestacions i baixant de preu i els sistemes d’emmagatzematge d’energia evolucionen ràpidament. Tot plegat, els ingredients perfectes per a la posada en marxa de sistemes de generació local autònoma.

La idea de generació personal autònoma ja està implantada en alguns casos però té el problema de que et limita els aparells que pots connectar en un moment donat. Si això ho fas a nivell d’urbanització, de barri o de ciutat pots tenir que l’energia emmagatzemada per tots estigui disponible per a tothom però amb l’avantatge que en qualsevol moment alguns clients puguin necessitar més potència.

Això ja s’està experimentant a la ciutat de Fort Collins (Colorado, EUA) i és la companyia elèctrica local qui ho impulsa. No es tracta d’una població petita, ja que hi ha 150 000 habitants.



Potser en un futur les nostres viles i ciutats petites podran tenir un sistema similar i obtenir electricitat sense connectar-se a la xarxa elèctrica.

Podeu llegir-ne més a la revista IEEE Spectrum.

Nova fita en cables de transport d’energia

Els cables aïllats d’alta tensió comporten un procediment molt acurat de fabricació. Qualsevol impuresa o bombolla de gas en l’aïllant del cable pot afavorir una descàrrega que destrueixi el cable i, per tant, cal una puresa extrema i un procés molt delicat.

Però en alguns casos no és possible fer servir línies aèries d’alta tensió (molt més sostenibles i econòmiques) i, per tant, aquests cables són necessaris. L’aplicació més clara són els cables submarins; cas en el que una línia aèria és del tot impossible. També es fan servir en les grans ciutats ja que no hi ha possibilitat de posar línies amb torres.



Fins ara els cables aïllats es fabricaven fins a tensions nominals de l’ordre de 300 kV (fase-terra). Ara l’empresa ABB ha presentat un nou cable que sobrepassa els 500 kV i, per tant, permet transportar un 60% més de potència per a la mateixa secció de conductor.

El que no ens diuen és el preu però és d’esperar que serà molt més car que els que existien fins ara.

Podeu llegir més informació al web d’ABB.

Central nuclear

Entre les que anomenem centrals elèctriques convencionals, també tenim les centrals nuclears.

En les centrals nuclears es fa servir un material radioactiu (normalment òxid d’urani, però també n’hi ha de plutoni). En el que anomenem combustible nuclear, no tot l’urani és radioactiu sinó només una part. Dins el reactor de la central, es fan xocar, de manera controlada, neutrons (petites partícules) amb l’urani radioactiu. Com a resultat del xoc, cada àtom d’urani es trenca en dos àtoms més lleugers i alguns neutrons. D’aquest procés en diem fissió. Aquests neutrons resultants permeten continuar la reacció en altres àtoms d’urani veïns.

La fissió desprèn una important quantitat de calor que es fa servir per escalfar aigua. Però aquesta aigua pot tenir radioactivitat. Per això el que es fa és que aquesta aigua, que forma l’anomenat circuit primari, escalfi l’aigua d’un segon circuit (circuit secundari) sense que entrin en contacte l’una amb l’altra. L’aigua del circuit secundari, quan s’escalfa, es converteix en vapor que farà funcionar una turbina, de manera similar a com passa en una central tèrmica decombustió.

Com en el cas de les centrals tèrmiques de combustió, cal un sistema de refrigeració ja que no tota l’escalfor produïda es converteix en electricitat. Però atès que aquestes centrals solen ser de grans potències, cal molta aigua. Per això solen instal·lar-se a les proximitats de grans rius o del mar.

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

En les centrals nuclears encara és més important que a les de combustió el fet de treballar a la potència màxima. De fet, si per algun motiu una central ha de reduir la potència a menys del 80% del seu màxim ho ha de comunicar al Consell de Seguretat Nuclear. D’altra banda, les centrals nuclears triguen dies en posar-se en marxa o aturar-se. Per tant, no serveixen per adaptar-se a les variacions de demanda. Normalment les centrals nuclears que estan en servei treballen de manera continuada a potència màxima i han de ser les altres centrals del sistema les que s’adaptin a les variacions de consum.

Les centrals nuclears no emeten, durant el seu funcionament, ni CO₂ ni altres gasos contaminants que emeten les centrals de combustió. Malgrat tot, presenten també problemes ambientals. Per un costat, el combustible “gastat” que es treu de la central quan es fa un canvi de combustible segueix sent radioactiu i ho serà durant moltíssims anys. Normalment primer se l’emmagatzema en una zona específica de la central però després cal trobar-li un lloc on emmagatzemar-lo de manera segura a llarg termini. També tenim el risc ambiental que es trenquin o deteriorin les diferents barreres de seguretat i que algun element radioactiu entri en contacte amb el medi ambient.

Alimentació sense fils d’un tren d’alta velocitat

Ja fa temps que es parla d’alimentar dispositius o recarregar-ne les bateries per inducció. La novetat és que en el cas que comentem el dispositiu és un tren d’alta velocitat i, per tant, es mou a més de 400 km/h.



L’experiment s’està fent a Corea i, de moment, són només proves. L’avantatge del sistema és que es suprimeix la catenària i, per tant, una de les possibles fonts de problemes d’aquests tipus de trens. De moment, però, la transferència d’energia es fa a una distància màxima de 30 mm que la fa poc recomanable per a l’explotació comercial. Diuen que, probablement, d’aquí quatre anys podria estar plenament operatiu.

Podeu llegir més informació al web de Gizmodo.