Friday, December 11, 2009

CreCar - Créditos Reciclables de Carbono -Project Idea Note (PIN)

Levantamiento de Información


  • Entablar contactos con Gobierno Central, Regional, Municipalidades de Lima y Provincias.

  • Solicitar información catastral sobre la ubicación geográfica de los negocios de comidas llámese restaurantes, chifas, mercados y/o comedores populares, fabricas de bocaditos, cadenas de comida rápida (Bembos, Kentucky's, Chilis, Fridays, Pollerias, Pizzerias, etc.), con el fin de conocer su movimiento en cuanto a la utilización de aceite vegetal para la preparación de alimentos, para determinar la calidad y cantidad de aceite que usan y como lo desechan. Con esta información se puede saber cuan bien lo usan en el sentido de que este insumo tiene una capacidad límite de ser reusado sin que se degrade tanto ni represente un riesgo a la salud de los comensales.

  • Solicitar información a la Sunat y de los Ministerios de Salud, Medio Ambiente y Comercio, sobre la situación tributaria, sanitaria y formal de dichos negocios.

  • Dada la cantidad de aceite vegetal que dichos negocios adquieren como materia prima se debe exigir que el aceite usado (no quemado) deba ser almacenado para su posterior análisis y medida por parte de la dependencia dedicada a la salud ambiental y ciudadana, despues de establecer ordenanzas municipales para el control de uso y reciclaje de aceite vegetal ya que dicho insumo no debe ser desechado a los rellenos sanitarios ni alcantarillado.

  • Crear tabla de pesos y medidas de control de calidad.

  • Asignar un valor.

  • Recojo del aceite por parte de entidades interesadas llámese los mismos usuarios, propietarios de negocios de comidas, ONG's, municipios y recicladores registrados, o bien,

  • Recepción y/o Almacenamiento en instalaciones municipales asignadas para tal fin como viveros, plantas de saneamiento, ya que los mismos interesados se pueden acercar a ellos.

  • Fijar incentivos tributarios a dichos negocios por el reciclaje del aceite vegetal dado el valor que tiene como biocombustible, que provengan del ahorro en diesel para la flota de transporte de recojo de basura y reciclaje de las municipalidades, estableciendo montos proporcionales a la calidad y cantidad de aceite usado.

  • Elaboración de Base de Datos

Implementación de Sistema de Información


  • Cada proveedor contaría con una tarjeta electrónica en la que se registren sus créditos reciclables a medida que ellos vayan acumulando el aceite vegetal para ser reciclado.

  • A su vez, cada recolector o transportista contaría con una tarjeta electrónica para la compra de biodiesel en los establecimientos que cuenten con lectoras en los surtidores de combustible; o bien cada usuario para pagar sus pasajes electrónicamente por medio de lectoras portátiles instaladas en las unidades de transporte.

  • Esta tarjeta no solo serviría para el reciclaje de aceite vegetal, sino en un futuro podría servir para una gama de productos reciclables valorizados de acuerdo a su uso y reuso.

  • Estos créditos reciclables serían canjeados por efectivo, incentivos tributarios como impuestos prediales municipales, descuentos de establecimientos que hagan uso de dichos reciclables, productos y/o servicios que ofrezcan tanto los establecimientos de comidas como otro tipo de negocios llámese farmacias, tiendas de abarrotes, comercializadores de ropa, transportistas, etc.

  • Los dispositivos a emplearse para la actualización de datos podrán ser fijos o portátiles (tipo handheld), los que por medio de una red de area local inalámbrica o alámbrica, puedan almacenar y transmitir la informacióm a un servidor local y este a su vez, via internet se conecte a un servidor central, donde por medio de una página web se administre local o remotamente el sistema.

  • A esta página web podrán accesar tanto los negocios afiliados como los usuarios de dichos negocios que tengan interés en apoyar este sistema y verse beneficiados tanto de sus servicios como de sus productos, ya que promoverán asi una conciencia ambiental y al mismo tiempo ellos pueden convertirse en promotores ecológicos.

  • Estos promotores ecológicos o "verdes" a su vez podrán hacer sus pedidos a través de esta misma página web via intranet a los establecimientos de su preferencia, optando por el delivery de los productos a sus casas (previo cargo), como por el canje de productos reciclables que ellos también vayan acumulando con el fin de conseguir descuentos o sumar créditos reciclables a ser canjeados de la misma manera.

  • Empleando tecnología de la información, ésta "Corporación Cooperativa" se encargaría de hacer la transacción electrónica previo cargo de comisión a los establecimientos y transporte a los usuarios, adquisición/delivery de los productos y recojo de los reciclables, mediante el uso de dispositivos portátiles handheld con los que se actualize electrónicamente las "tarjetas magnéticas de créditos reciclables".


Peocesamiento y Producción de Biodiesel


  • Construcción de plantas de producción en Cercado de Lima, Santiago de Surco y Pueblo Libre que cuenten con zonas de almacenaje, procesamiento y distribución.

  • Estas mismas ademas de contar con la infraestructura civil y electromecánica, contarán con una central de datos.

  • Esta misma red de datos con dispositivos portátiles se puede extender a taxistas cuyos vehículos sean a base de diesel, combis, maquinaria pesada, transportistas públicos de pasajeros y carga, etc. que empleen biodiesel para valerse de los mismos beneficios.

Tuesday, November 10, 2009

El Chiller Geotérmico de Absorción

Trabaja como un sistema de aire acondicionado convencional. En vez de usar electricidad para comprimir el refrigerante, el Chiller Geotérmico de Absorción", es el primer chiller de 3 presiones en el mundo que usa energia geotérmica, aprovechando el efecto enfriador de evaporación del "fluído de trabajo".
Una solución de amonia y agua es calentada por manantiales subterráneos de agua caliente. El amoniaco que hierve a solo 4 grados centígrados, al pasar a ser un vapor presurizado, se separa del agua y entra a un condensador, donde agua fría de algún riachuelo, lo convierte denuevo en líquido todavía presurizado por la energía que capturó de la tierra. Es cuando el líquido a alta presión pasa por un evaporador y se expande que absorve calor, en este caso se trata de una solución de agua salada que enfría el aire circulando entre las paredes interiores y exteriores. La amonia, a su vez, es reabsorvida por el agua y el ciclo empieza nuevamente.
Aunque solo es del tamaño de un sistema de calefacción y aire acondicionado para una casa grande, el chiller produce suficiente frío como el equivalente de 15 Toneladas de refrigeración por día (una tonelada de refrigeración puede congelar dos mil libras de agua a 0 grados celsius en 24 horas).
Contra todos los pronósticos, el chiller de absorción utilizado en el Museo o Palacio de Hielo en Chena, Alaska, funciona a una diferencia de temperaturas de 70 grados centígrados, mientras que desde los 1800, la física convencional había establecido una diferencia mínima de temperatura (o delta T) requerida para hacerlos trabajar, a 71 grados centígrados. Con un manantial subterráneo de 74 grados centígrados y un riachuelo vecino a 4 grados centígrados, fue suficiente.

El Ciclo Rankine Orgánico

El agua caliente de los manantiales subterráneos de entre 260 y 540 grados centígrados para produir electricidad a base de energía geotérmica, es bombeada a través de un intercambiador de calor, vaporizando un "fluido de trabajo" - que puede consistir de una solución de agua y amoniaco, con un muy bajo punto de ebullición - se expande a través de una válvula a 220 libras por pulgada cuadrada (psi) y a dos veces la velocidad del sonido. dando vueltas a una turbina a 15,000 revoluciones por minuto (rpm). La turbina a su vez gira un generador. El fluído luego va a un condensador donde es enfriado por otro manantial de aguas superficiales frias.
En Alaska, la planta de Chena bombea agua de un pozo a 10 metros cuesta arriba. El par de plantas ORC (Organic Rankine Cycle por sus siglas en inglés) de 225 kilowatts cada una, han trabajadp a toda su capacidad, produciendo 3 millones de kilowatt-hora de electricidad en el 2007, desplazando 224,000 galones de diesel y ahorrando al dueño del Palacio de Hielo, Bernie, 365 mil dólares ese año.
UTC (United Technologies Corporation) de Connecticut, cuyas marcas incluyen los elevadores Otis, aviones Sikorsky, motores jet Pratt & Whitney y refrigeración Carrier, corrriendo una de sus unidades de aire acondicionado en reversa, es decir, el compresor centrífugo se convirete en turbina: en vez de usar electricidad para mover el compresor, este usa la energía geotérmica para mover la turbina y generar electricidad. Los ingenieros de UTC encontraron un motor jet viejo, lo acoplaron a una unidad Carrier, le bombearon algo de vapor, y en la primera prueba produjo 60 kilowatts. Un poco más de investigación y desarrollo, y estaban probándolo en llamas de gas metano producido en rellenos sanitarios. Pero ellos necesitaban una fuente de calor más consistente, lo cual los condujo a fuentes de energía geotérmica - una de las raras fuentes renovables que está disponible virtualmente el 100% del tiempo.

Thursday, October 15, 2009

Dia Global de Reacción al Cambio Climático

Esta es una demostración más de la fuerza que viene cobrando el movimiento http://www.350.org/ con el Día Mundial de Acción el 24 de Octubre, con respecto al cambio climático y su promoción http://www.blogactionday.org/ a través de los blogs que se refieren en ese sentido, el día 15 de Octubre, gracias a su mensaje de tomar accion tanto individualmente como en comunidad sobre la necesidad de ser cada vez mas eficientes energéticamente hablando, ya que de esa manera contribuiremos no solo a salvar el planeta sino a nosotros mismos como inquilinos de la tierra que nos provee y que si no le damos un buen mantenimiento, nuestras futuras generaciones pagarán las consecuencias y la verdad, quisiera que mis hijos y los hijos de mis hijos sepan algun dia que siquiera hice algo para dejarles un lugar al menos tal como lo encontré, sino mejor, donde puedan conocer los glaciares en los andes de Huaraz los que si se siguen descongelando gracias al calentamiento global representaría una pérdida irrecuperable para el turismo mundial como para los practicantes del andinismo y deportes de aventura; o los milenarios árboles de caóba que se talan indiscriminadamente en la amazonía peruana; o los bosques de algarrobos que mi padre alguna vez me comentó existían en los desiertos de Sechura entre Piura y Lambayeque, y que la gente a falta de una fuente de energia a base de recursos renovables y de medios para generar riqueza, ha venido usufructuando porque no les queda otra alternativa.
Mientras sigamos culpandolos sin ofrecerles los medios, llámese educación, infraestructura de servicios básicos como saneamiento, transporte, salud, vivienda, tecnología y trabajo, las cosas no van a cambiar y seguirán habiendo problemas sociales dramáticos como los ocurridos en Bagua en el nororiente peruano, donde los nativos no permitieron la utilización de esas tierras para la explotación de petróleo, que si bien para el Perú representaría una importantísima inversión extranjera (estimada en $2,000 millones de dólares por parte de una compañia petrolera francesa), a los pobladores no se les puede decir bien gracias y váyanse a otro lado, habiendo otros recursos renovables que explotar como el solar, eólico, geotérmico, hidrológico y de la biomasa, sin contaminar más el medio ambiente y preservando la amazonía, la cual es el principal pulmón del planeta y que además de capturar el dióxido de carbono a razón de entre 120 a 300 toneladas anuales por hectárea, podría servir como fuente de divisas si se crea un mercado de carbón dejado de emitir a la atmósfera, a razón de entre $10 a $30 por tonelada de carbón capturado.
Es inaceptable que todavía en muchas partes del Perú el cocinar, calentar agua para asearse, calefacción en zonas de la sierra, o aire acondicionado en zonas de la costa y selva, representan servicios para muchos inalcanzables que deben atenderse pero cuyos costos ambientales deben ser afrontados con energias renovables ya que no podemos darnos el lujo de hacerlo a base de combustibles fósiles en demasía porque algún día no muy lejano se agotarán y los daños ecológicos serán irreversibles.
Otros datos importantes sobre los efectos del cambio climático en la economía del Perú y en los países de America Latina y el Caribe los podemos encontrar en http://www.google.com/bookmarks/url?url=http://www.peru.com/economiayfinanzas/noticias20090907/54074/Cambio-climatico-costaria-a-Peru-el-44-por-ciento-de-su-PBI&ei=O53YSqT2FIvqwAXU48T6AQ&sig2=DK43rIJ32Xqj1AHnegplDA&ct=b
y sobre el desperdicio de alimentos en el mundo
http://www.google.com/bookmarks/url?url=http://elcomercio.pe/impresa/notas/paises-ricos-botan-45-mil-toneladas-alimentos/20091015/355053&ei=O53YSqT2FIvqwAXU48T6AQ&sig2=2WPMNQ8R6atrCoHuLIXWQw&ct=b

Thursday, August 20, 2009

Objeto Social

El Perú necesita un esfuerzo unificado para crear nuestra propia industria de Energia Renovable, en vez de esperar que otros lo hagan por nosotros. Todas las piezas del juego estan en el Perú.
Yo propongo constituir una Corporación Cooperativa Sin Fines de Lucro para colaborar en materia de servicio y equipamiento a los nuevos usuarios y contratistas. La misión de la Cooperativa seria coordinar e implementar una estrategia para la construcción de una industria energética robusta en el Perú. Con la guía tecnológica mas reciente, yo creo que una Cooperativa puede salir adelante rápidamente con tan solo que cada uno de sus miembros haga su trabajo lo mejor posible.
La Cooperativa educará a los líderes de negocios acerca de la eficacia, retorno de la inversión y ganancias a largo plazo en el mercado de las energías renovables. Nosotros generaremos un flujo estable de proyectos comerciales en esta materia en el Perú, ofreciendo el menor costo posible por la mejor instalación permitida de los sistemas para cada interconexión a la red. A cambio, por la reducción en los costos operativos y por servicios de mantenimiento contínuo, los negocios aceptarán donar los Subsidios de Energía Renovable ganados, a la Cooperativa.
La operación contínua de la Cooperativa estará basada inicialmente en La Ley General de Electrificación Rural (Ley No. 28749) que fue publicada en mayo del 2006, en
reemplazo de la Ley de Electrificación Rural y de Localidades Aisladas y de Frontera (Ley No.
27744). El Artículo 7 de la nueva Ley de Electrificación Rural especifica los siguientes recursos
financieros para la promoción de la electrificación rural.
1) Transferencias del Tesoro Público;
2) Fuentes de financiamiento externo;
3) El cien por ciento (100%) del monto de las sanciones que imponga el OSINERGMIN a las
empresas que cuenten con concesión o autorización para desarrollar actividades eléctricas;
4) Hasta el veinticinco por ciento (25%) de los recursos que se obtengan por la privatización de las empresas eléctricas del Sector Energía y Minas;
5) El cuatro por ciento (4%) de las utilidades de las empresas de generadoras, transmisoras y
distribuidoras del subsector eléctrico.
6) Los aportes, asignaciones, donaciones, legados o transferencias por cualquier título
provenientes de personas naturales o jurídicas, nacionales o extranjeras;
7) Los recursos que se obtengan sobre la base de convenios de ejecución de obras de
electrificación rural con gobiernos regionales y locales;
8) El aporte de los usuarios de electricidad, de 2/1,000 de 1 UIT* por MWh facturado;
9) Los excedentes de la contribución establecida en el literal g) del Artículo 31 de la Ley
No.25844, Ley de Concesiones Eléctricas.
10) Otros que se asignen.

Notas:
* UIT (Unidad Impositiva Tributaria): equivalente a 1 UIT= S./3,450 (aproximadamente US$1,000) a enero del 2007.
** Todos estos recursos serán asignados al plan SPERAR (Soluciones Peruanas de Energías Renovables para Areas Alejadas y Zonas de Frontera) que a su vez, se destinarán para el Estudio, Construcción y Compra de Equipos y Materiales al Por Mayor y Capacitación en estos sistemas.
*** Cabe resaltar que los porcentajes arriba indicados corresponden al Plan Nacional de Electrificacion Rural en general y no solo a los proyectos de Energía Renovable.

Estos recursos, los cuales financiarán los futuros proyectos en energía solar, eólica, geotérmica, y/o de la biomasa en Comunidades Rurales y/o en situación de dificil acceso a los servicios básicos, llámese electricidad, calefacción, saneamiento, energía empleada para cocinar y refrigerar alimentos, etc.
Cada proyecto asegurará el financiamiento de la construcción del siguiente, en la medida que se ganen los Créditos de Energía Renovable y sean vendidos en el mercado.
Yo organizaré y lideraré un Consejo Directivo que afinará e implementará un plan para alcanzar los siguientes objetivos clave:
  1. Entrenar técnicos motivados para que se conviertan en instaladores con licencia en ER.
  2. Crear nuevos trabajos en instalación y mantenimiento de Sistemas Solares y/0 Eólicos comerciales y residenciales.
  3. Crear nuevos negocios y trabajos en la industria de la fabricación de la ferreteria necesaria para el montaje de los sistemas Solares y/o Eólicos.
  4. Incentivar la participación directa de las Universidades, Industrias y Comunidades de Productores (agrícolas, ganaderos, pequeñas y medianas empresas, etc.) que estimule y motive a los estudiantes y emprendedores a poner manos a la obra.
  5. Producir ganancias a los miembros contratistas, sub-contratistas, proveedores de equipos y otros prestadores de servidios de la Cooperativa.
  6. Estimular un interés por la instalación de sistemas residenciales renovables y eficientes energéticamente hablando, creando ganancias adicionales a pequeños contratistas e instaladores independientes, por medio de esfuerzos y actividades promocionales.
  7. Materializar el compromiso de subsidiar parcialmente en sus facturas de energía a las familias de bajos recursos, de las ventas de Energia Renovable a la Red.
  8. Además de liderar la Cooperativa, coordinaré la formación de una asociación que oriente y entrene a los interesados en instalaciones basadas en Energía Renovable y especialidades afines.

Friday, August 14, 2009

Variedades de Aceites Vegetales para Producir Biodiesel

Estos incluyen:

  1. Materias primas para aceite vegetal virgen: Semilla de colza (rapeseed) y aceites de soya (soybean oils) son los más comunmente usados, siendo solo el aceite del grano de soya responsable de cerca del 90% de toda la producción destinada a biodiesel en los Estados Unidos. Este también se obtiene de field pennycress y Jatropha; otros como mostaza (mustard), lino (flax), girasol (sunflower), palma aceitera ( palm oil), coco (coconut), marihuana o cáñamo (hemp) (ver List of vegetable oils) para una lista mas completa.
  2. Materias primas para aceite vegetal usado (Waste vegetable oil) (WVO): Grasas animales (fats) que incluyen cebo (tallow), manteca (lard), grasa amarilla (yellow grease), grasas de pollo y los sub-productos de la producción de acidos grasos Omega-3 fatty acids del aceite de pescado.

Algas (Algae), las cuales pueden ser cultivadas usando aguas servidas y sin desplazar areas de cultivo normalmente usadas para la producción de alimentos.

Aceite de Halofitos (halophytes) como la salicornia bigelovii, la cual puede ser cultivada usando agua salada en areas costeras donde los cultivos convencionales no pueden ser realizados, con rendimientos iguales a los del grano de soya y otras semillas aceitosas cultivadas usando irrigación de agua fresca.

Muchos sugieren que el aceite vegetal usado es la mejor fuente de aceite para producir biodiesel, pero ya que el suministro disponible es drasticamente menor que el de los combustibles a base de petróleo que es quemado para el transporte y calefacción en el mundo, esta solucion no es de gran escala.

Las grasas animales son un sub-producto de la producción de carne. Aunque no sería eficiente criar animales (o pescar peces) simplemente por sus grasas, su uso como sub-producto le da un valor agregado a la industria porcina, vacuna y de aves. Sin embargo, producir biodiesel con grasas animales que de otra manera hubieran sido desechadas, podría reemplazar en un pequeño porcentaje el uso del petrodiesel. Hoy en día, industrias multi-fuente animal de biodiesel estan produciendo biodiesel a base de grasa animal de alta calidad. Actualmente, una planta de 5 millones de dólares está siendo construída en los EEUU, en el intento de producir 11.4 millones de litros (3 millones de galones) de biodiesel como parte de los 1,000 millones de Kg estimados de grasa de pollo producida anualmente por la industria local avícola Tyson. Similarmente, algunas fábricas de biodiesel de pequeña escala usan aceite desechado de pescado como materia prima.

Cantidad de Materia Prima requerida
La producción mundial de aceite vegetal y animal no es suficiente para reemplazar el uso de los combustibles fósiles líquidos. Mas aún, hay quienes objetan el uso del vasto terreno de cultivo - y el consecuente uso de fertilizantes - y la conversión del uso de la tierra para producir el aceite vegetal adicional. El combustible para transporte estimado y el aceite para calefacción de los hogares usado en los EEUU es de cerca de 160 milliones de toneladas de acuerdo a Energy Information Administration, US Department of Energy -. En los EEUU, la producción de aceite vegetal estimada para todos los usos es de 11 millones de toneladas y la producción estimada de grasa animal es 5.3 millones de toneladas.

Si la totalidad de tierras cultivables de los EEUU (470 millones de acres, o 1.9 millones de de kilometros cuadrados- 1.5 veces el area total del Peru) fueran destinadas a la producción de biodiesel a base de soya, esto solo proveería alrededor de los 160 millones de toneladas requeridas de biodiesel. Esta área podría ser reducida significativamente en principio usando algas, si se resuelven los obstáculos que presenta. El Departamento de Energía de los EEUU (US DOE) estima que si el combustible a base de algas reemplazara todo el petróleo en los EEUU, esto requeriria 38,849 kilómetros cuadrados (aprox. el area de la Region Amazonas en el Perú), asumiendo un rendimiento de 140 toneladas/hectárea (15,000 GPa). Dado un rendimiento mas realista de 36 toneladas/hectárea (3,834 GPa) el area requerida seria de cerca de 152,000 kilómetros cuadrados (el doble del area de la Región Puno incluído el Lago Titicaca). Las ventajas de las algas son que puede ser cultivada en tierras no cultivables como desiertos o en ambientes marinos, y el rendimiento potencial de aceite es mucho más alto que el de las plantas.

Rendimiento
La eficiencia de la producción de las materias primas por acre afectan la factibilidad del escalonamiento de la producción a niveles industriales requeridos para abastecer a un buen porcentaje de vehículos. Algunos rendimientos típicos en litros de biodiesel por hectárea son:

  • Algas: 2763 litros o mas (~300 galones por acre)
  • Canabis Sathiba: 1535 litros
  • Arbol de Cebo Chino: 772 litros - 970 GPa
  • Palma Aceitera: 780 - 1490 litros
  • Coco: 2150 litros
  • Semilla de Colza: 954 litros
  • Soya: 76-161 litros (Indiana)
  • Mani: 138 litros
  • Girasol: 126 litros


(Dividir por 9.35 para convertir litros por hectárea a galones por acre)
La planta de Jatropa (The Jatropha plant) ha sido citada como una fuente de biodiesel de alto rendimiento pero ésto es altamente dependiente de las condiciones cliimáticas y de tierra. Los estimados mínimos le ponen un rendimiendo de alrededor de 200 GPa (1.5-2 toneladas por hectárea) por cosecha; en climas más favorables, dos o mas cosechas anuales son posibles. Esto se cultiva en Filipinas y La India, es resistente a sequías, y puede compartir el espacio con otros cultivos como café, azúcar, frutas y vegetales. Está bien situada para tierras semi-aridas y puede contribuir a bajar la desertificación (desertification), de acuerdo a quienes abogan por ella.

Thursday, August 13, 2009

Producción de Biodiesel a base de Algas

La ventaja de las algas con respecto a otros vegetales para la producción de etanol y biodiesel radica en que se perfila como el sustituto del petróleo y porque puede aliviar la dependencia mundial hacia sus derivados, como la gasolina y el diesel, que el Perú importa, con mínimos cambios en infraestructura. El mercado para un nuevo aceite a base de algas esta probado y creciendo rápidamente. Por otro lado, el aceite producido de las algas puede reemplazar todas las fracciones del petroleo excepto las mas pesadas (el alquitrán). Además la masa dejada como residuo después de la extracción del aceite puede ser usada para un sin número de aplicaciones"verdes".
Por ejemplo:

El Aceite de Alga sirve para producir:

  • Aceite Vegetal Puro o SVO (Straight Vegetal Oil) para motores diesel modificados
  • Biodiesel
  • Combustibles Refinados como Gasolina, Diesel, Jet Fuel y Aceite para Calefacción
  • Químicos Especiales
  • Nutricéuticos
  • Farmacéuticos

La Masa de Alga sirve para producir

  • Biogas: Metano y Gas Sintético (Syngas)
  • Combustibles Líquidos (vía Gas): Jet Fuel y Diesel
  • Alcohóles: Etanol y Metanol
  • Comida
  • Alimento para ganado
  • Fertilizantes

Otros vegetales que también producen aceite como el maiz y la caña de azucar, a menudo destruyen las areas de cultivo y bosques amazónicos vírgenes, perturban el suministro de comida y crean nuevos problemas ambientales. Las algas más bien cambian nuestra fuente de petróleo sin perturbar el medio ambiente y el suministro de comida y en vez de conducir a la perforación de pozos de "petroleo viejo"- ya que la mayor parte del petroleo y gas que el mundo produce, está hecho de depositos ancestrales de algas - podemos fabricar el "nuevo petróleo", limpio, en cualquier momento y en cualquier lugar, proveyendo un avance revolucionario al mundo.

El rendimiento del combustible a base de Algas (Algae fuel) no ha sido determinado con exactitud, pero el Departamento de Energia de los EEUU reporta que el rendimiento de las algas es de 30 veces mas energia por acre que cultivos en tierras fertiles como el de la soya. Rendimientos de 36 Toneladas/Hectarea son considerados practicos porAmi Ben-Amotz del Instituto de Oceanografia en Haifa, quien ha estado cultivando Algas comercialmente por mas de 20 años.

Biodiesel a base de Algas: (Algaculture y Algae fuel)
Entre 1978 a 1996, el Laboratorio Nacional de Energias Renovables de los EEUU (U.S. National Renewable Energy Laboratory) experimentó con el uso de algas como una fuente de biodiesel en el Programa de Especies Acuaticas "Aquatic Species Program". Un articulo publicado por Michael Briggs, del Grupo de Biodiesel UNH, ofrece estimados para el reemplazo realista de todos los combustibles vehiculares con biodiesel utilizando algas que tienen un contenido natural de aceite mayor del 50%, por lo cual Briggs sugiere que sea cosechada en lagunas de algas en plantas de tratamiento de aguas servidas (wastewater treatment). Estas algas ricas en aceite pueden luego ser extraidas del sistema y procesadas a biodiesel, con el remanente seco posteriormente procesado para producir ethanol.

La produccion de algas para cosechar aceite y producir biodiesel todavia no ha sido tomada en escala comercial, pero estudios de factibilidad han sido conducidos para arribar a los estimados de rendimiento arriba expuestos. En suma a su alto rendimiento, la algacultura — a diferencia de biocombustibles a base de cultivos de tierra (crop-based biofuels) — no conduce a una disminucion en la produccion de comida (food production), ya que este no requiere de "chacras" o fincas (farmland) ni de agua fresca (fresh water). Muchas compañías estan persigiendo construir bio-reactores de algas para varios propositos, incluyendo el escalamiento de la produccion de biodiesel a niveles comerciales.

Wednesday, August 5, 2009

Evaluación de Mercados para la Producción de Etanol y Biodiesel

En el Perú existen suficientes zonas propicias para este propósito como para abastecer de Biodiesel a buena parte del parque automotor pesado - principal contaminante y emisor de material particulado a base de petrodiesel - y Etanol - a base de productos vegetales - que mezclado con la gasolina proveeria de combustible al resto del parque automotor que aun no ha sido convertido a gas natural vehicular, que si bien es cierto, alivia en parte el efecto del calentamiento global, sigue siendo un combustible caro, cuya produccion promedio (en Miles de Pies Cubicos por Dia) en el 2008 fue de 327,614 MPC/DIA.
El diesel a base de petroleo representa un porcentaje de 47.2%; minetras que el de la gasolina(incluidas las de 84, 90, 95 y 97 Octanos: 15.5% y Turbo Jet A1: 7.7%), representa solo el 23.2% del total de ventas a Enero del 2009 que fue de 149.30 Miles de Barriles Por Día (MBPD). Otros subproductos como el Gas Licuado de Petróleo (GLP), representa el 20%; el Petróleo Industrial Nos. 6 y 500, representan el 5.6%, y Otros el 4%.
El mercado nacional para la producción de Etanol proyectado al 2010 sera aproximadamente del 7.8%, mientras que el del Biodiesel representará solo el 2% al 2011. Sin embargo el potencial ecologico es enorme, ya que de las 7.3 millones de Hectareas deforestadas (2.3 por la coca), 600,000 Hectareas son facilmente accesibles y aprovechables para el cultivo de la Caña de Etanol, Palma Aceitera, Canola, Higuerilla, Piñon, etc. Esto implica un desarrollo de la agroindustria tanto en el campo de las Plantas de Extraccion de Aceite (de Palma, Canola, Higuerilla, Piñon, etc.), así como tambien en el desarrollo en el campo de las Plantas mismas de Produccion de Etanol (a base de Caña de Etanol) y Biodiesel.
En el Peru solo existían a mediados del 2007 tres plantas de Produccion con 30,000 de Toneladas Metricas al año en un total de 20,000 Hectareas de cultivo de Palma Aceitera y una Planta de Aceite de Palma en Tocache en implementación con 5,000 Ha. en crecimiento (ENDEPALSA). Las otras tres son: en Uchiza (PALMA DEL ESPINO), Caynarachi (INDUPALSA), Neshuya (OLAMSA) y Boquerón Shambillo.
Por ejemplo en los Estados Unidos a Junio del 2007, solo el 0.68% aproximadamente de las gasolineras proveian el E85 (Etanol al 85%) para los mas de 5 millones de vehiculos que soportan dicho combustible ya que son"fuel flexible" o combustible flexible, como la Ford Explorer 2003. Si bien es cierto, el E85 ofrece de un 10% a un 15% menor rendimiento que la gasolina regular, el precio por galon del E85 (de $2.599 mientras que el de la gasolina regular sin plomo era de $3.149), resulta un 17.5% mas barato. Todavia no es tan significativa la diferencia de precios y el beneficio, pero a medida que se implementen las disposiciones del gobierno en favor del etanol, el E85 necesitará ser fijado a un precio proporcionalmente menor que el de la gasolina estandar. Se prevee que la produccion de etanol crecera de 5,000 millones de galones (5 billones en los EEUU) a 15,000 en el 2015 y a 36,000 para el 2022.
A su vez, la capacidad de producción de Biodiesel, esta creciendo rápidamente con un índice promedio anual de crecimiento desde el 2002 al 2006, de más de 40%. Para el anho 2006, el ultimo del que se obtuvo números, la producción mundial de biodiesel fue de alrededor a 5-6 millones de toneladas, con 4.9 millones de toneladas procesadas en Europa (de las cuales 2.7 millones de toneladas fueron de Alemania) y la mayor parte del resto fue de los Estados Unidos. En el 2007 la producción en Europa (solamente) había subido a 5.7 millones de toneladas. La capacidad para el 2008 en Europa totalizó 16 millones de toneladas. Esto se compara con una demanda total por diesel en los Estados Unidos y Europa de aproximadamente 490 millones de toneladas (147,000 millones de galones). La producción total mundial de aceite vegetal para todos los propositos en 2005/06 fue de alrededor de 110 millones de toneladas, con cerca de 34 millones de toneladas para biodiesel a base de aceite de palma y aceite de soya cada uno.
En vista de este panorama, las refinerías de gasolina y petrodiesel empezarían a reducir sus planes de expansión o cerrar, por consiguiente el escalonamiento del precio de los combustibles (gasolina estandar y/o diesel a base de petróleo) en comparación al aumento exponencial de la demanda de los biocombustibles (etanol y/o biodiesel) y consiguiente reducción de precios de los mismos, lo cual hará de estos, qie sean mucho más atractivos y competitivos.

Wednesday, July 22, 2009

Bio Ingenieria de Energias Renovables

El Peru es muy rico en bio diversidad pero muy pobre en su aprovechamiento no solo como riqueza natural digna de ser preservada sino como sustento sostenible de energia renovable, alimentos derivados de la agricultura, medicinas naturales y como pulmon del planeta.
Tenemos que mirar al Peru con un lente de varias dimensiones ya que no solo contamos con riquezas naturales, sino culturales que hay que respetar y sentirnos comprometidos con su desarrollo desde su propia perspectiva del mismo, en vista de que nuestra vision puede afectar irremediablemente la estabilidad y sostenibilidad del sistema social y economico.
A falta de una politica que le de la importancia debida a esos valores y de una legislacion que vele por el respeto de los mismos, se hace cada dia mas impostergable la necesidad de empezar a pensar a futuro no de aqui a 4 o 5 decadas en que el nuestras reservas probadas de gas natural y petroleo se acaben, sino de aqui a mucho mas adelante, porque el riesgo de seguir pensando en combustibles fosiles como sustento energetico del futuro, nos dejara a la zaga de aqui a 1 o 2 decadas. Si bien es cierto, resulta dificil ir contra la inercia del modelo bajo el cual hemos crecido y probablemente moriremos sino hacemos algo al respecto ahora, tambien es cierto que ya se ha demostrado cientificamente que hemos pasado los limites de lo que se conoce como Interferencia Antropogenica Peligrosa (conocido como DAI por sus siglas en ingles - Dangerous Anthropogenic Interference), la cual establece el nivel de CO2 (Dioxido de Carbono) que aseguraria un desastre climatico,. Cientificos como James Hansen sostienen que la cantidad de dioxido de carbono limite es no mas de 350 partes por millon para ser considerado peligroso. La mala noticia es que ya hemos alcanzado las 380 partes por millon y si las cosas siguen asi, llegariamos a las 450 partes por millon para el anho 2035.
La idea es aprovechar este impulso en que coinciden varios factores:
- El mundo requiere que todos y cada uno de nosotros hagamos algo para que nuestros hijos puedan respirar un aire no tan contaminado, ahora mas que nunca que al menos podemos revertir el problema;
- Los nuevos emprendedores ven en este momento como el del punto de inflexion de pasar de una economia basada en las utilidades a costa de cualquier cosa al de una economia consciente de la necesidad de ser mas eficientes con lo que ya tenemos e incluso aprovechar muchos recursos que se desperdician o desprecian;
- Por ultimo, influye el aspecto de que Barack Obama por fin ha empezado a crear un nuevo paradigma, sobretodo en el campo del transporte y la energia, los que han estado basados en combustibles fosiles y ahora estamos pagando las consecuencias de ello, al de un nuevo sistema de transporte masivo a base de trenes electricos y de levitacion magnetica de alta velocidad cuya energia provenga de fuentes renovables como el sol, el viento, la biomasa y cuyos vehiculos se muevan a base de bio combustibles como el biodiesel, el etanol y porque no pensar de ahi a base de hidrogeno.
Actualmente el costo de capturar y secuestrar el CO2 en la tierra o en el mar varia de $0 (ya que hasta ahora resulta gratis liberarlo a la atmosfera) a $40 por Tonelada. Por otro lado, si el costo de capturar la misma cantidad de CO2 por Hectarea de selva virgen fuera de $10, resultaria entre 4 a 40 veces mas barato simplemente preservar las areas de selva virgen que tener que lidiar con el problema de evitar que el CO2 llegue a la atmosfera, por medio de avanzada ingenieria - ya sea mediante "Carbon Capture and Storage" (CCS) o bien a traves de plantas generadoras de electricidad a base de carbon llamadas "Integradas de Gasificacion de Ciclo Combinado" (IGCC) - que si bien son muy eficientes, resultan muy costosas.
En conclusion, antes de contribuir a la deforestacion de areas de la amazonia para la produccion de bio combustibles deberiamos pensar en reforestar las areas ya devastadas por la industria clandestina de la madera y el cultivo de coca. para el cultivo de productos comestibles, ya que mientras que a las industrias y a las generadoras de electricidad a base de combustibles fosiles les resulte tan barato contaminar el medio ambiente, ellos lo seguiran haciendo. Por lo tanto, debemos empezar a pensar en:
- Producir bio-diesel a base de productos que no sean comestibles como las algas con la ventaja de que ademas no requieren de agua potable o para regadio, sino mas bien se pueden alimentar de aguas tratadas o servidas y/o de agua de mar. O bien,
- Reciclar el aceite vegetal usado, que si bien representa un minimo porcentaje comparado al total de diesel que el Peru importa (pero es el segundo producto de importacion despues del petroleo), serviria para aliviar el costo de combustibles para la flota de transporte.de los gobiernos locales y regionales a base de diesel.

Wednesday, July 15, 2009

Proyecto de Producción de Bio-diesel a base de Aceite Vegetal Reciclado

Este consiste en el acopio, el tratamiento y la comercialización de un producto que a pesar de tener un valor energético importante, es desechado de forma inescrupulosa e inconsciente por miles de establecimientos comerciales de comida a base de aceite vegetal.
Al rescatar el valor intrínseco del aceite vegetal reciclado mediante procesos de filtrado y repotenciado del mismo, es posible usarlo nuevamente ya no como aceite vegetal sino como combustible para vehículos cuyo motor sea a base de diesel.
Por supuesto existen distintos grados de concentración del biodiesel con respecto al diesel de petróleo y se mide en unidades porcentuales, por decir un camión recolector de basura de mas de 10 años de antiguedad permite usar un combustible grado B-100, es decir, 100% biodiesel. Los vehiculos diesel mas modernos requieren menores concentraciones de biodiesel hasta un B-5.
Considerando que en Lima existen mas de 420 establecimientos de comida rapida (McDonald's, Bembos, etc.) - sin contar todos los chifas (restaurantes chinos), los fabricantes de bocaditos, restaurantes y comedores populares - es decir, toda una red distribuida de centros de producción de dicho combustible a los cuales los gobiernos locales les deberían exigir a través de una ordenanza municipal, su almacenamiento hasta que la municipalidad los recoja para ser reciclado, previo cargo.
Sin embargo, una manera de solucionar ese aspecto sería mediante el aprovechamiento de:
  • La flota de reciclaje de las municipalidades para su acopio;
  • Sus instalaciones de viveros o centros de acopio para su industrialización a mediana escala;
Este biodiesel serviría no sólo como combustible para la misma flota de recojo de basura y reciclables de las municipalidades, sino también para la flota de Combis de la Gran Lima que funciona a base de diesel.
De esta manera se aliviaría no solo el problema de la salud ambiental, dado que el biodiesel es mucho menos contaminante, sino también que contribuiría a la salud  pública, por la gran reducción de emisión de Dióxido de Carbono (CO2) que ello significaría. Ya que con la implementación de una planta de producción de biodiesel con una capacidad de 250 Gl diarios, equivaldría a retirar más de 625 Combis del parquet automotor de la Gran Lima.
Este es un ejemplo de un movimiento Grass-Root o de Abajo para Arriba, ya que empieza por crear conciencia desde los consumidores de a pie y los pequenos establecimientos comerciales, llámese farmacias, tiendas de abarrotes, restaurantes, tiendas de ropa, etc. que conforman la gran mayoría de negocios unipersonales, familiares y/o negociantes que en muchos casos funcionan informalmente o parcialmente integrados al sistema formal de crédito. A su vez, las municipalidades, gobiernos locales, pequeñas y medianas empresas (Pymes) deben integrarse a esta red de servicios y productos de consumo masivo (commodities), de manera que tanto los unos como los otros se vean beneficiados de un moderno sistema de comercio electrónico paralelo.
Dado los avances tecnológicos en cuanto a Tecnologías de la Información y Comunicaciones  (TIC), llámese acceso al internet desde telefonos celulares, cabinas o computadoras personales, laptops y blackberries podemos crear una comunidad virtual en la que no sólo los que tienen acceso al internet se vean favorecidos, sino tambien aquellos que se encuentran en las peores condiciones socio-económicas.
Los programas sociales de ayuda de los gobiernos locales son responsables de apoyar en ese sentido brindando facilidades, recursos y compartiendo su infraestructura - ya sea vehículos, personal y espacio - para dicho efecto. Ya que, a manera de intercambio se puede crear un mercado de bonificaciones o créditos por cada material reciclable como:
  • Aceite vegetal usado, 
  • Latas de fierro o aluminio,
  • Envases de plastico, cartón o vidrio,
  • Madera, carton, papel y
  • Productos toxicos (baterias, aceite a base de petróleo quemado, mercurio, baterías, etc.).
Por ejemplo, personas con acceso directo al internet podrian subvencionar a aquellas que no lo tienen de la siguiente manera:
Los pequeños y medianos negocios pueden ofrecer sus productos y/o servicios convencionales por medio de una pagina web a la que los usuarios tengan acceso masivo y puedan efectuar sus transacciones por medio de tarjetas de crédito reciclables con las que ganan bonificaciones a medida que realizan sus compras y reciclan lo que no necesitan, ya sea:
  1. Asistiendo ellos mismos a los centros de acopio, donde por medio de una escala de pesos y precios por productos reciclables, se les asigna un valor monetario a sus tarjetas electrónicas.
  2. O bien, estos mismos usuarios pueden solicitar el recojo de dicho material reciclable y/o efectuar la transacción por teléfono o el internet para el recojo de los materiales reciclables.
La tarjeta de credito reciclable, se actualiza electrónicamente por medio de dispositivos handheld, los cuales verifican la dosponibilidad de saldo y actualizan dicha información magnéticamente en cada transacción realizada.
Este mismo concepto se puede extender a productos y/o servicios no convencionales como los de delivery de los productos o commodities llámese comida, medicinas, abarrotes, ropa, etc. mediante el empleo de vehículos adicionales que funcionen a base de biodiesel; atrayendo así a un gran sector de la sociedad informal al mundo formal de crédito lo cual a su vez contribuiría a una mayor recaudación fiscal; una mejor situación de salud humana y ambiental; así como un sentido cívico de ayuda mútua para llegar a los más necesitados.
A su vez, cada Combi podría contar con unidades lectoras de tarjetas para transportar a los pasajeros que quieran pagar sus pasajes con dichas tarjetas. Y por ultimo, este servicio se podría extender incluso a unidades de Taxi donde también se podría contar con una lectora de tarjetas electrónicas móviles para transportar a los usuarios que dispongan de las mismas.

Saturday, May 9, 2009

Atrapando el Sol: Combustibles Solares y Baterias Virales

Cada hora el sol provee tanta energia como la que usa toda la poblacion del mundo durante un anho. A solo un 10% de eficiencia, esto es, si solo un 10% de energia solar es convertida en electricidad, el area del departamento de La Libertad (aproximadamente 25,000 Kilometros cuadrados o menos de 1/50 del area total del Peru) podria producir suficiente electricidad para todo EEUU. Al 2007 la capacidad total solar a nivel mundial era de solo 6.6 GW, comparada a mas de 1,000 GW del carbon, lo que representa menos del 0.05% del suministro total que es de 13,200 GW. Parte de la razon es la complejidad que el sol no brilla las 24 horas del dia ni todos los dias del anho. Otro aspecto es el almacenaje de la energia que tradicionalmente ha significado baterias es muy caro. Y el mayor de los obstaculos es que las celdas fotovoltaicas todavia no son lo suficientemente baratas para competir a escala. Los fabricantes solares emplean el precio "watt pico", refiriendose a la maxima salida de sus celdas durante la maxima intensidad solar. Al 2007 el watt pico fluctuaba por los $4 (o menos de $7 instalado - precio que incluye el hardware, sistema de montaje y electrico, ingenieria e instalacion).
Las celdas solares estan hechas de elementos semiconductores. El silicio cristalino mantiene sus electrones hasta que es golpeado por un foton con la energia de banda-gap necesaria, el cual libera un electron a la banda de conduccion, dejando una vacancia conocida como hueco. Cada par electron-hueco, portando cargas opuestas, es llamado un exciton. Los electrones fluyen a traves de la banda de conduccion para reunirse con los huecos. Esto es una corriente electrica continua. Una de las limitaciones de esta tecnologia, es que absorbe la luz lentamente, lo que significa que los "wafers" tienen que ser lo suficientemente gruesos (pesados y caros), para capturar los fotones antes que se resbalen y la energia se degrade en calor. Ese espesor, a su vez, requiere de silicio altamente purificado, con no mas de una impureza por billon de partes.
Esas limitaciones han llevado a la siguiente generacion de celdas solares en favor de otros materiales semiconductores hechas de cobre, indio, galio y selenio conocidos como CIGS. Un film de este material tan delgado como 1 micron, tiene el mismo efecto fotovoltaico que un wafer tipico de silicio cristalino de 200 a 300 micrones de espesor (el grosor de un cabello humano). Mezclando elementos con diferentes energias de umbral (band-gaps), pueden colectar luz de diferentes longitudes de onda, a angulos bajos del sol y con dias nublados, desperdiciando menos energia solar. Esta tecnologia de fabricacion de rollos grandes y flexibles pueden ir dondequiera. Otros estan desarrollando concentradores solares, los cuales combinan diminutas celdas de ultra alta eficiencia con optica de bajo costo, como los lentes de amplificacion que magnifican la difusa energia solar cientos de veces mas potente, por medio de espejos que sirven de colectores de luz. Otros usan maquinas Stirling que emplean el calor colectado para mover un generador electrico.
Empresas como Innovalight, Ausra y SES estan desarrollando avances importantes.
En Caltech se esta investigando en una clase de fotosintesis artificial, convirtiendo la energia solar directamente en combustibles liquidos. Eso solucionaria el problema del almacenamiento solar como la naturaleza lo hace - rompiendo y creando enlaces quimicos - pero a una eficiencia mucho mas alta que las plantas son capaces de alcanzar. Esta "hoja artificial" es una membrana que como una hoja real hace tres cosas: captura la energia solar, la convierte en una corriente inalambrica y luego almacena esa energia en enlaces quimicos. Para la primera parte, reemplazan la clorofila usada por las plantas reales con oxidos metalicos intensamente coloridos similares a los pigmentos en pinturas. Para convertir la luz en electricidad, agregan semiconductores en nanoescala, que como en las celdas solares, convierten los fotones en huecos y electrones excitados. Y por ultimo, para convertir la corriente electrica en energia quimica, suministran agua y catalizadores. Como en la fotosintesis real, los huecos y electrones separaran el agua en oxigeno e hidrogeno y adheriran el hidrogeno al dioxido de carbono para hacer combustible. El combustible hecho por fotosintesis es azucar; mediante este metodo se obtiene metano, metanol o hidrogeno y oxigeno alrededor de 5 a 20 veces mas eficientemente que las plantas. El problema es la estabilidad del sistema: colores suficientemente fuertes para absorber grandes cantidades de luz se han deteriorado rapidamente.
En el MIT se ha ingeniado geneticamente un virus, el bacteriofago M-13, para atrapar metales conductivos - como el oxido de cobalto y el oro - de una solucion. Ya se conocia como codificar amino acidos para atrapar cobalto, pero se uso evolucion dirigida para encontrar proteinas de virus que se adhieren bien al oro. Poniendo esas dos secuencias de ADN en el genoma viral y los viruses se ven cubiertos con los metales por si solos, ADN y proteina, pueden almacenar 3 veces mas energia que la mejor de las baterias pueden manejar en materiales de micrones de espesor, en forma de plastico envolvente de centimetros cuadrados, como para ser adheridos en tarjetas de credito, o como una "curita" para dispositivos medicos implantables, o como forma de hilo para integrarlo a textiles. Ahora ultimo se esta desarrollando esta tecnologia para baterias de autos, lo que en un principio se creia imposible.
Otros investigadores estan averiguando como algunas criaturas marinas sintetizan materiales marcadamente fuertes (conchas de moluscos, arrecifes de corales y perlas) con una precision de fabricacion de nanoescala que excede de lejos a la ingenieria humana moderna. La esponja naranja "puffball", la cual colecta silicio del agua de mar, usa una enzima para convertirlo en puntiagudos filamentos que cubren su cuerpo. En un experimento en la Universidad de California reemplazaron el agua de mar con mitrato de zinc acuoso y consiguieron que las esponjas depositaran oxido de zinc sobre vidrio. Ahora el ejercito de los EEUU esta poniendo oxido de zinc en polimeros organicos para celdas solares, flexibles y portatiles.

Friday, May 8, 2009

Que podemos hacer para salvar el Planeta: Un mundo de posibilidades

La primera barrera que hay que salvar es la politica. Para adoptar nuevas tecnologias de eficiencia energetica, es necesario implementar un tope de emisiones y un sistema de intercambio de dichos creditos obtenidos por alcanzar o mejorar dicha meta, lo que generaria enormes ahorrros en los paises consumidores, lo cual podria ser usado para financiar las soluciones al calentamiento global.
Otro obstaculo es el de la informacion. Los consumidores a menudo carecen de datos sobre la diferencia entre productos eficientes energeticamente hablando y los ahorros de energia resultantes, es decir cuanta plata van a recibir de vuelta en las facturas de electricidad durante su vida util.
Otro agente principal del problema concierne a los que establecen los codigos de construccion y estandares de eficiencia energetica para los artefactos, en quienes radica la importantisima decision de desarrollar tal o cual producto o tecnologia, pero los que pagan las consecuencias no son ellos.
Por ultimo, los automoviles que, como los estandares para construir y fabricar electrodomesticos, puede jugar un rol en bajar las emisiones de carbon, considerando que cada tonelada de carbon en el petroleo que va a la gasolina y diesel se traduce en 3.67 toneladas de dioxido de carbono.
Citando algunos ejemplos en este esfuerzo de mejorar la eficiencia con avances importantes en cuanto a mejorar la eficiencia energetica y el desarrollo de energias renovables estan:

- PAX Scientific de Australia, aplicando eficiencias naturales - traduciendo geometrias como la de las algas, patrones de flujo de los oceanos y corrientes de aire - a productos mundanos, como ventiladores, propulsores y turbinas. Uno de sus principales productos es un ventilador para motor de refrigeradores 25% mas eficiente que los convencionales, el cual reduce el consumo total del refrigeradoren un 4%. Esto se traduce en un ahorro de 219,000 MW-hr no usada solo en refrigeradores pero hay que contar que los ventiladores se usan en cada motor, compresor y bomba lo que significa un 15% del total de la energia consumida.

- Serious Materials de Silicon Valley, del campo de la construccion - con su producto EcoRock, que apunta a desplazar al convencional drywall y a su vez evitar parte de las 12 millones de toneladas de dioxido de carbono emitidas anualmente. Esas emisiones vienen principalmente de las multiples "quemadas" requeridas para: primero secar el yeso (el cual viene mojado de la mina), luego para triturarlo, luego para hervir el agua para hacer la masa y luego para darle forma y secarlo de nuevo. El EcoRock se cocina por si solo a traves de una reaccion quimica exotermica y es al mismo tiempo mas fuerte, barato y liviano comparado al drywall convencional.
Otro producto en la mira es el cemento, responsable del 5% de gases de efecto invernadero en el mundo, ya que esas emisiones provienen del carbonato de calcio - que se haya en la piedra caliza - y libera dioxido de carbono cuando es calentado a 1,450C para "calcinar" o separar del cemento las moleculas de agua para que este listo a reaccionar cuando se le agregue agua. El cemento CalStar reemplazara grandes cantidades de carbonato de calcio con "ceniza", el fino residuo que queda despues de la combustion de carbon (desecho de las plantas de generacion), y un quimico secreto que produce calor para eliminar el 90% de emisiones.

- BSST de California con su producto C2 - con dispositivos de estado solido con propiedades termoelectricas (como el sulfuro de plomo que convierten el calor en electricidad o viceversa) que usa 90% menos energia que un calentador tradicional. Esto es, produciendo una corriente electrica cuando un lado del material esta mas caliente que el otro. Su primer exito comercial fue el Amerigon, empleado por marcas como la BMW, un asiento que calienta o enfria a su ocupante. Aprovechando parte del 70% de calor que se desperdicia en un auto y convertirlo en electricidad para ser usado en el aire-acondicionado, calefaccion y sistemas electricos, puede mejorar la economia del combustible en un 10%. BSST esta trabajando con Carrier, subsidiaria de UTC para desarrollar refrigeradores y equipos de aire-acondicionado de estado solido, y ultimamente ellos avisoran sistemas de calefaccion y enfriamiento termoelectrico a escala industrial, para producir electricidad del calor que se desperdicia en abundancia en cada fabrica, edificio y planta electrica.

- IBM con su Big Blue - aplicando su gran excelencia en modelacion computacional y visualizacion, asi como el enorme poder de sus supercomputadoras, para toda clase de problemas ambientales. "Project Big Green", redisenha centros de datos para recortar energia en un 40%, siendo capaces de duplicar su capacidad de computacion mediante la transicion de alrededor de 300 servidores a solo 6 "servidores virtuales" - reducen la energia en sus centros de datos un 80%. Otro avance es reciclando los "wafers" de silicio, ayudando a la escaces del mismo que amenaza el desarrollo de la energia solar. IBM tambien aporta supercomputadoras llamadas Deep Thunder, que proveen prediccciones en tiempo real del clima y alta resolucion (hasta de 1 milla cuadrada). Desarrollando tecnologias para administracion del agua, incluyendo un sistema de irrigacion que combina sensores de tierra con pronosticos del tiempo Deep Thunder para asegurar el minimo uso de agua que ayudara a ahorrar hasta la mitad del agua usada en irrigacion y de enormes cantidades de energia usada para moverla.

Wednesday, May 6, 2009

Causas y Soluciones del Efecto Invernadero

Si bien el uso de combustibles fosiles es el primer causante del calentamiento global, le sigue la deforestación. Los países tropicales como los que compartimos la zona amazónica, entre ellos Perú, Brasil, Colombia, Ecuador y Bolivia , deberian ganar "créditos negociables de carbón" o mejor dicho "créditos de protección de los bosques", por reducir la deforestación en una escala nacional. Es más, Brasil ya hizo uso de dichos creditos, habiendo ganado $6.3 millones, a precios del 2007, cifra que comparada a los $30,000 millones alcanzados en el 2006 a nivel mundial, resulta minúscula. Esto porque a la naturaleza le cuesta muy caro contener entre 120 a 300 toneladas dióxido de carbono por hectárea. Preservando 200,000 hectáreas de selva virgen en el Perú, significaria una reducción de emisiones similar a lo que produciría una central térmica de 500 MW en sus 50 años de vida util.
Asi es como funciona: Una tonelada de Dióxido de Carbono no emitida podria ser vendida en el mercado global de carbón a industrias o generadoras que necesiten reducciones adicionales con respecto a un tope de emisiones impuesto.

Por ejemplo, una generadora de energía en Alemania que emitiera 1.2 millones de toneladas de dióxido de carbono, pero que solo tiene permitidos 1 millon de toneladas de emisión, necesitaría comprar 200,000 toneladas de reducciones; una de sus opciones en el mercado global de carbón seria pagarle al Perú por los Créditos de Carbno que hubiera ganado por preservar 2,000 Hectáreas, considerando que el CO2 que se absorve es de tan solo 100 Ton/Ha.

Perú, preservando tan solo 2,000 hectáreas de bosques húmedos, podría impedir la emisión de dióxido de carbono en un mercado que apreciara el carbón a $10 la tonelada; y a solo 100 toneladas de CO2 capturados por Ha, esas toneladas evitadas le significarían ganancias por $2 millones. Si consideramos que el precio por tonelada llegue a $30, y a 300 toneladas de CO2 capturados por Ha, esa suma se elevaría 18 millones de dolares. Y si consideramos que esas 2,000 Hectáreas preservadas sólo representan la 333ava parte de toda nuestra amazonía (considerando el area de los departamentos de Loreto, Amazonas, Ucayali, Madre de Dios y San Martin), esos 18 millones de dolares los podemos multiplicar por lo menos unas 111 veces más (si se preservara 1/3 de nuestra amazonía), resultando en 2,000 millones de dolares.

En Marzo del 2012, Disney invirtió $3.5 millones en la preservación de 18,000 hectáreas en la Selva del Alto Mayo en la region de San Martín, Peru. Este hecho es lo más resaltante de una empresa responsable con el medio ambiente al reducir su huella de carbono, a un equivalente de 437,500 Toneladas de CO2 cotizadas a $8 la Tonelada. Cifra que si bien es Baja - ya que considera una absorción de 24.3 Ton/Ha - es un hito en Latinoamérica y el mundo.

El segundo entre los gases de mayores consecuencias del efecto invernadero es el metano que tiene un efecto de atrapar calor, 20 veces mayor que el dióxido de carbono . Pero el metano tiene algo más que el otro no tiene: un valor positivo como combustible que al ser quemado, elimina casi la totalidad de su impacto sobre el calentamiento global.
El estiercol de las vacas y chanchos almacenado en tanques (digestores anaeróbicos) donde se fermenta sin oxígeno en gas, limpiado de dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y agua, queda rico en nitrógeno, fósforo y potasio. El nitrógeno y potasio sirven de fertilizantes y el fósforo se adhiere a las fibras que también se comercializa en el campo de la jardinería como turba en polvo.
El biogas producido puede ser quemado como gas natural en plantas de co-generación, que sirven tanto para producir electricidad como calor para miles de comunidades rurales.
Los rellenos sanitarios o botaderos son la mayor fuente de metano relacionada a los humanos, llegando a representar un cuarto de todas las emisiones de dicho gas. Cuando una planta de cogeneración, cuyo combustible para la turbina a gas es el metano, es instalada en un basural como el de Lima, ésta recortaría a la mitad la emisión de dióxido de carbono de dicho relleno sanitario - el equivalente de quitar más de 10,000 autos de las vías.
Algunas granjas lecheras, criadores de puercos, municipios, gobiernos regionales y/o locales usan el biogas que capturan de fermentar el estiercol para generar electricidad in-situ, para su uso o para venderla a la red. Algunos investigadores estan explorando una posibilidad de un mayor alcance aún: usando gasificadores de alta temperatura para convertir los residuos solidos en combustible, el cual no solo serviría para incrementar la producción de energía sino también para solucionar los problemas de polucion asociados con la producción de ganado y desperdicios animales.

Monday, May 4, 2009

Plantas Integradas de Gasificacion de Ciclo Combinado "IGCC"

Una de las tantas ventajas que poseen estas plantas a base de Carbon es que no solo generan energia mas limpia sino que a la vez son complejos sistemas industriales de donde se obtienen diversos sub-productos de alto valor en el mercado de quimicos de alto uso y a su vez un prometedor medio de producir Hidrogeno para fines de transporte a partir del "Syngas" o Gas Sintetico compuesto de Monoxido de Carbono y Gas de Hidrogeno (CO y H2), que tambien puede ser usado como combustible del cual se podria separar mas facilmente el Dioxido de Carbono (CO2), que por metodos convencionales.
Otra ventaja de estas centrales termicas es que se alimentan de diversas fuentes de energia, llamese biomasa de desechos (paja o madera triturada), el coke del petroleo y otros materiales organicos de desperdicio.
Si bien en el Peru se esta tratando de cambiar la matriz energetica hacia el gas natural, no podemos dejar del lado que sigue siendo un metodo costoso de generar electricidad, en vista del alto costo de dicha materia prima en comparacion con el del carbon, que siendo gasificado desde un principio, es posible remover los contaminantes como el CO2, NO2, etc. La remocion del CO2 del Syngas es una tecnologia conocida: mezclando vapor con el CO en un "reactor de cambio" (shift reactor), el monoxido de carbono se convierte en dioxido de carbono, el cual puede ser absorvido con un solvente fisico llamado Selexol a un costo de $25 la tonelada, dejando hidrogeno puro para ser quemado. Otro contaminante convencional como el azufre tambien puede ser concentrado y extraido de manera sencilla. El hidrogeno, cuando es quemado, produce electricidad libre de carbon. En una planta "IGCC", el calor de los gases de escape de la combustion del hidrogeno es usado para hacer vapor y mover una segunda turbina, mejorando eficiencia. Otra alternativa seria reinyectar el dioxido de carbono capturado y secuestrarlo en el subsuelo para, de esta manera, obtener mas gas natural de depositos en decadencia y elevar la eficiencia en la generacion de electricidad de una planta (IGCC) hasta un 60%, comparada a la de una convencional de solo Ciclo Combinado (Turbinas de Gas y Vapor), que actualmente oscilan entre un 33-40%.

Friday, May 1, 2009

Nuevas fuentes de Bio-Combustibles

Para evaluar cual de los combustibles causa un mayor o menor "impacto en el calentamiento global" (GWI por sus siglas en ingles), se ha creado un standard que mide los gramos de dioxido de carbono por megajoule de combustible quemado. El GWI de la gasolina es de 92; el del etanol a base de maiz, 76; el del etanol a base de la canha de azucar, 36; el del etanol celulosico, solo 4. Este ultimo proviene de todos los materiales de desecho de la agro-industria como las ramas, los tallos, el bagazo de la canha, el follaje, etc. Es decir todo lo que no es comestible o aprovechable, se puede usar para producir etanol y/o bio-diesel.
Algunos investigadores descartan al etanol a base de maiz por ser bajo en densidad de energia, ya que comparado a la gasolina, es de solo 70%. Es decir, requiere demasiada energia para separar el 10% de etanol (alcohol del grano) producido del 90% macerado de la fermentacion (la cerveza); y como es miscible en el agua, debe ser transportado en camiones que queman combustible para evitar que se diluya. Lo que contribuye al calentamiento global.
Otra de las consecuencias imprevistas del boom de los bio-combustibles es aun mas severa en el caso del bio-diesel hecho del aceite de palma. La deforestacion producida en el sur de Asia para cubrir la demanda, ha producido un incremento neto en el dioxido de carbono de la atmosfera. Solo en Malasia se estima que el 87% de la deforestacion entre 1985 y el 2000 fue causada por las plantaciones de palma aceitera.
Volviendo a la celulosa, los investigadores empiezan con azucar o mejor aun de materiales como la paja y residuos de la industria de la madera. Otros innovadores estan tratando de "romper" materiales celulosicos con enzimas o procesos termoquimicos para obtener azucar a la decima parte de su valor (actualmente el azucar cuesta 15 centavos de dolar por Kg). Microbios (levadura o bacterias) proveerian la maquinaria de conversion, ya que la levadura cataboliza el azucar, es decir, extrae energia para su uso propio y excreta etanol.
El azucar es la biomasa mas simple para convertir en bio-combustible: esta puede ser fermentada directamente en etanol de alto octanaje, o en el nuevo combustible liquido mejorado. En Brasil el azucar es convertida en etanol a un costo de 60 centavos de dolar por galon, consiguiendo 8 BTUs de energia por cada BTU que invierten. La segunda es el almidon que por unos 2.5 centavos de dolar por galon de enzimas convierte el material dentro del grano del maiz en azucar y de ahi en etanol, pero con un mucho peor balance de energia: solo 1.3 BTUs por cada BTU puesto. La parte brava es casi todo lo que queda: el duro y fibroso "material celulosico" que compone los pastos y tallos, las cascaras, la mazorca y los troncos y ramas y las hojas.
La celulosa es de hecho, la unica forma de carbon mas prevalente en la naturaleza y esta muy bien situada para la produccion de bio-combustibles precisamente porque no es comestible y porque cuando es convertida en combustible, su balance de energia es excelente: hasta 36 BTU por cada BTU de entrada, aunque al 2007 las enzimas requeridas para convertir el material celulosico en combustible costaban mas de 50 centavos de dolar por galon (20 veces el precio de enzimas requerido para convertir maiz).
La estructura cristalina de la celulosa - cadenas muy largas de moleculas de glucosa de 6 carbones- la hace dificil de desmantelar, mientras que la Hemicelulosa - que es mas aleatoria y consiste de una estructura de azucares conectadas y por lo tanto mas faciles de "crackear" - contiene algunas azucares de 5 carbonos (principalmente xilosa) que recientemente ha sido posible ser fermentada.
Las plantas tambien contienen lignina, la cual provee integridad adicional a la estructura molecular y con la misma densidad de energia del carbon, puede ser quemada para generar la energia necesaria de las refinerias de bio-combustibles.

Tuesday, April 28, 2009

Reactores de algas

En el techo de una planta de cogeneracion (Turbina a gas natural para producir electricidad y vapor de agua para calefaccion) de 20 MWatts en el MIT, se han instalado una serie de tuberias transparentes de unos 30 cm. de diametro en forma de 30 triangulos conectados entre si en posicion vertical inclinada, de 3 metros de alto aproximadamente, en los que se cria una clase de sopa de algas. Haciendo pasar los gases de la planta a traves de estas algas es posible remover el 82% del dioxido de carbono emitido en dias soleados y el 50% en dias nublados, ya que la fotosintesis, como las celdas solares, funciona solo cuando el sol brilla. Sin embargo, este cultivo de algas puede extraer ademas, oxido de nitrogeno hasta un 85% dia y noche.
Lo mas interesante es que estas mismas algas pueden ser reutilizadas para producir bio-combustibles en reactores donde la biomasa es primero licuefactada mediante el proceso de Fischer-Tropsch para lo cual, primero se gasifica calentandola en un ambiente pobre de oxigeno y el gas sintetizado o "syngas" se le hace reaccionar con un catalizador para producir los hidrocarbonos liquidos, especialmente "bio-diesel".
Los ultimos avances han demostrado que para reemplazar el parque automotor que funciona a base de diesel en los EEUU que en la actualidad representa solo un 20%, y elevarlo a un 50% como en Europa, requeriria solo algo mas de 19 millones de Hectareas, 30 veces menos campos de cultivo que si fuera a base de soya, los cuales requeririan mas de 607 millones de Hectareas, tres veces mas del total actual de areas de cultivo, que al 2008 son solo 200 millones de Has.
En escala potencial real, una central a base de gas natural de 1000 MWatts en Redhawk, Arizona - casi la produccion de energia a base de gas natural de las centrales termicas mas representativas del Peru (Ventanilla, Chilca y Santa Rosa que al anho 2007 sumaban 1167 MW de potencia instalada (1121 MW de potencia efectiva) - absorbio mas de 370 Toneladas de dioxido de carbono por Ha anualmente. Como las algas crecen a razon de 100 gr de peso por metro cuadrado por dia, lo cual significa que absorben 200 gr de dioxido de carbono, estas podrian extraer alrededor de casi 2.5 Toneladas por Ha diariamente. Es decir, 900 Toneladas de dioxido de carbono comparadas a las 370 toneladas anuales absorbidas originalmente, sin considerar el potencial adicional de las algas al ser procesadas para la produccion de bio-combustible, que si bien es un proceso caro, es el de mayor rendimiento y el mas amigable con el medo ambiente.
Si en el Peru se instalaran dichos bio-reactores de algas en algo mas de 450 Has. (en total) alrededor de las 3 centrales termicas más representativas (ubicadas en Lima), se podria capturar la mitad del dioxido de carbono emitido por todas ellas y luego ser convertido a bio-combustible

Tuesday, March 10, 2009

Que nos Pasa!

Acabo de empaparme de buenas y malas noticias del Peru. Si bien en todos lados se cuecen habas, no se que pasa con nuestro sistema de informacion que le da mas importancia a los hechos bochornozos y despreciables que a lo que realmente nos enriquece la mente.
El gobierno en vez de hacerse de la vista gorda y pasar por alto estos abusos del derecho de prensa y expresion, deberia exigir que se respeten los limites de lo tolerable e incentivar las bellas artes como la pintura, la musica, literatura, el teatro, la poesia o las ciencias, como la fisica, la quimica, las matematicas, la investigacion y desarrollo de nuevas tecnologias y energias renovables asi como nuestra historia, geografia, riquezas naturales, artesania, arquitectura, ingenieria, medicina, agricultura, metalurgia, turismo, industria, deportes y cine por citar solo algunos temas.
El congreso en vez de distinguir a Kina Malpartida, campeona mundial de boxeo en peso pluma, o a Claudia Llosa, ganadora del Oso de Oro por su pelicula "La Teta Asustada" en Alemania, y si distingue a personajes que no son ningun buen modelo a seguir como Magaly Medina, se deberia dedicar a promover la cultura y la educacion, que son los pilares del desarrollo de un pueblo sediento de ejemplos dignos de admiracion, como los hay y muchos, pero solo se muestra lo malo y eso nos adjudica una pesima reputacion, como es el caso de casi todos los programas de "entretenimiento" que no son sino, salvo algunas excepciones, espacios donde se humilla nuestra raza, mostrando mariconadas, o falsos comicos por doquier como si fuera gracioso darse de golpes y diciendo pachotadas sin ningun libreto que diga algo bueno o siquiera sano para nuestros hijos, quienes creceran preguntandose si es eso normal? Son acaso los asesinatos, violaciones o ampays lo unico que nos interesa ver en los noticieros para que los muestren en los titulares o en las primeras paginas de los periodicos?... NO! Ya estubo bueno de embarrarnos y es hora de darnos una cachetada para reaccionar y sacudirnos de tanta cochinada.

Monday, March 2, 2009

Descubrir Petroleo por Satelite

Es algo dificil de creer pero cierto.
Acabo de terminar de leer un libro sobre Fisica que se llama "Physics for Future Presidents" de Richard A. Muller y creanme, que lo que me mas me impresiono ademas del hecho de que el carbon mineral no es tan malo para generar energia quemandolo, siempre y cuando el dioxido de carbono producido sea secuestrado para ser reinyectado al subsuelo para obtener mas petroleo de pozos donde es dificil llegar o a aguas saladas profundas donde se disuelve .
Ahora, volvamos a orbitar con el satelite que mide la diferencia de atraccion gravimetrica que hay entre todos los objetos que tienen masa como la tierra con respecto a nosotros, a lo cual llamamos peso, de igual forma, los pozos petroliferos, gasiferos o rios submarinos de agua salada, llamados acuiferos, manifiestan una diferencia de peso especifico lo cual se puede medir respecto a un punto fuera del espacio, es decir, si hay menor peso especifico con respecto a la tierra significa que alli hay algo mas liviano que simplemente tierra, por ejemplo de esa manera se puede confirmar la presencia de un acuifero desde el lago Titicaca hasta el Oceano Pacifico.

Saturday, February 28, 2009

De Paucartambo a Boston

No me quiero imaqinar la distancia sino lo bonito que seria que yo pueda ir de un lado a otro sin necesidad de esperar a ser legal en Boston para ir a la tierra de mi bis-abuelo en el Cusco.
Solo quisiera ver los dos soles que algunos dicen haber visto al amanecer en aquellas tierras lejanas que algun dia conocere no solo por ser la tierra de mis antepasados directos sino por ser de vox populi mochilera internacional.
Si en el Peru hay sitios como las lineas de Nazca o Marcawasi a los que muchos atribuyen intervencion extraterrestre porque nadie se explica como estan ahi, es porque nuestros antepasados tuvieron la habilidad de crearlos y sino usarlos porque ahi estaban. Si bien no descarto la posibilidad de que alguien con poderes sobrenaturales haya creado el anfiteatro en Marcawasi o el Colibri en Nazca, tampoco puedo dejar de pensar que los Incas simplemente tenian el poder de transformar la naturaleza para hacer cosas grandiosas.
Si esa es la idea, por que no dejarla ahi para imaginarnos lo que podriamos ser capaces ahora que podemos celebrar un Yawar Fiesta como si el condor dominara al toro amarrado a su espalda.

Saturday, February 7, 2009

Hagamos que nuestro Rico Peru sea un Peru Rico

Este es un portal cultural donde se podra encontrar informacion actualizada sobre arte, ciencia y tecnologia, con el fin de que no solo los peruanos que viven en el Peru sino los que vivimos en el extranjero, podamos intercambiar ideas que resalten nuestro espiritu de trabajo en equipo para reforzar nuestra identidad sin importar diferencias politicas ni sociales, sino por el contrario, bajar al llano nuestras posturas y tratar de cerrar las brechas que nos separan, no solo por la distancia y el abandono en el que se encuentran muchos compatriotas en los pueblos mas reconditos o mas alla de los limites de nuestro Rico Peru, mas sinembargo por la falta de una iniciativa creativa para algunos quien como yo anhelamos algun dia volver y hacer que nuestro pais sea un Peru Rico.