Massachusetts pushes waste-based biofuels, holds off on corn, algae, and switchgrass

TOMADO DE: Scientific American, http://www.scientificamerican.com/blog/60-second-science/post.cfm?id=massachusetts-pushes-waste-based-bi-2009-08-20

In a decision that environmentalists are praising and biofuel producers are fuming about, Massachusetts has announced that waste-based biofuels are the only ones guaranteed to meet the state's renewable fuel standards.

The ruling could potentially leave algae-, switchgrass-, and corn-based producers high and dry, although it's not quite the ban that some news outlets have called it, says Massachusetts Department of Energy Resources spokesperson Lisa Capone.

In accordance with the state's Clean Energy Biofuels Act of 2008, petroleum suppliers are required to make 2 or 3 percent of their sales by volume from qualifying biofuels beginning July 2011. (The program officially begins July 2010, but the mandated volume will be waived in the first year.)

On Wednesday, the state said that waste-based biofuels qualified due to their likely 50 percent reduction in greenhouse gas emissions. For other fuels, however, the state would not be making a decision until the U.S. Environmental Protection Agency and California Air Resources Board agree on ways to analyze the greenhouse gas reductions from such fuels.

"The department is awaiting those results before we begin qualifying other types of biofuels," Capone says. "Biofuels from waste feedstocks will likely meet that threshold without the analysis."

That contentious analysis primarily relates to measuring the indirect greenhouse gas emissions caused by reducing domestic food production if agricultural fields are used instead to grow corn or switchgrass for biofuels. Experts say that other countries will take up the slack in the world's food supply, clearing forested land and therefore reducing the benefits of biofuels.

In July, Timothy Searchinger of Princeton University and 10 scientists and engineers, wrote in Science, that doing biofuels right means taking advantage of degraded lands, crop and forestry residues, and municipal and industrial wastes.

"There's a gigantic number of scientific publications that say this is the policy that should be followed," Searchinger says.

Animales pequeños marinos moviendo el agua producen grandes cantidades de energía

TOMADO DE: Neofronteras, http://neofronteras.com/?p=2792

El efecto de una multitud de animales pequeños marinos moviendo el agua es equivalente al efecto del viento o al de las mareas.

El planeta en el que vivimos es único entre todos los conocidos porque contiene vida. La vida modela nuestro mundo y le hace tener el aspecto y características que tiene. Sin vida las composiciones de la atmósfera, los océanos y la corteza terrestre serían distintas. No habría siquiera oxígeno que respirar. Como ya vimos en esta web hasta algunas bacterias han evolucionado para hacer llover.

Si queremos saber si en Marte hay vida sólo hace falta echar un vistazo al Planeta Rojo. Un sitio tan desértico y estéril no tiene vida y probablemente nunca la tuvo, porque de otro modo la vida lo hubiese modelado para adaptarlo a sus requerimientos. No hacen falta llevar microscopios ni laboratorios sofisticados allí para saberlo.

Quizás halla otros planetas fuera de nuestro sistema solar que contengan vida. Puede que milagrosamente algún día los podamos observar a distancia con nuestros telescopios, pero lo que es seguro es que la Tierra y la vida que contiene son únicos, irrepetibles por siempre y para siempre. Este punto azul pálido es nuestra única y posible casa en el Cosmos, porque estamos hechos el uno para el otro.

En nuestro mundo hay un tejido dinámico intrincado, hecho de una urdimbre viva y una trama inorgánica que están totalmente interrelacionadas. El último ejemplo de todo esto nos lo da una investigación realizada por científicos del Caltech. Usando una combinación de modelos teóricos, cálculos de energía y trabajos de campo, estos científicos han descrito por primera vez cómo incluso los animales más pequeños del océano pueden tener un tremendo impacto en la mezcla oceánica a gran escala.

La perspectiva usual que se suele tener es aquella que ve cómo la química, temperatura y corrientes de los océanos afectan a los animales, pero gracias a esta investigación se empieza a ver que además también es importante cómo los mismos animales, al nadar, afectan al ambiente oceánico, especialmente a la hora de mezclar las aguas oceánicas a gran escala.

Las aguas de los océanos se disponen en forma de capas que tienen distintas temperaturas, salinidad, concentración de gases disueltos, etc. Varios procesos físicos consiguen mezclar esas aguas distribuyendo calor y nutrientes en los océanos.

Los océanos son muy grandes y contienen gran cantidad de agua. Proponer que la actividad natatoria de los animales marinos contribuye en gran medida a esta mezcla oceánica no parece sensato, pero estos investigadores han calculado que su efecto es comparable al de las mareas o el viento (y por tanto al oleaje). Aunque un mecanismo similar fue propuesto por Charles Darwin (nieto) hace tiempo, los oceanógrafos lo habían rechazado porque la viscosidad del agua amortiguaría cualquier turbulencia creada por los animales, especialmente los más pequeños que forman el plancton marino.

K. Katija y J. Dabiri pensaron que merecía la pena estudiar el asunto con cuidado y realizaron una simulación matemática para saber qué pasaría si muchos animales pequeños se movieran a la vez y en la misma dirección, al fin y al cabo cada día miles de millones de krill y copepodos emigran cientos de metros desde la profundidad oceánica a la superficie. Vieron que este mecanismo “darwiniano” arrastraba parte de las aguas frías de la profundidad a las aguas templadas de la superficie, creando inestabilidad y, eventualmente, el agua terminaría por mezclarse. Este efecto crearía un mecanismo de mezcla oceánica a escala global.

Para verificar si estas simulaciones tenían sentido estos investigadores viajaron junto a otros colegas hasta Palau, un archipiélago tropical. Allí estudiaron la capacidad de transporte de agua de las medusas.

En los experimentos se disolvía una tinción fluorescente donde había medusas para ver cómo éstas provocaban movimientos en el agua que las circundaba según ellas nadaban. Las observaron a lo largo de una gran distancia. Una vez tomados los datos pudieron calcular su impacto en la mezcla oceánica.

Estiman de manera conservadora que el efecto de todos los animales marinos mezclando agua es equivalente a una potencia de miles de millones de vatios. Este efecto es comparable al que tienen la marea o el viento a la hora de mezclar el agua marina.

Que unos animales tan humildes como los copepodos o el krill tengan el mismo efecto que el viento creando olas o la Luna tirando de los océanos no deja de ser sorprendente.

El cálculo lo han realizando suponiendo que el efecto total sería la suma de los efectos individuales de cada organismo, pero en general se mueven de manera colectiva y por tanto el efecto del conjunto sería aún mayor.

Además del resultado descrito, habría también que considerar los efectos de cosas como las bolitas fecales y la nieve marina (materia orgánica en caída desde las capas superficiales) en su descenso, que también contribuirían al efecto. Algo que habrá que estudiar en el futuro.

También habrá que considerar cómo meter todos estos efectos en los modelos de circulación oceánica y, lo que es más importante, en los escenarios de cambio climático.

Luna ofrece material útil para crear paneles solares y vivir allí

TOMADO DE: La Nación, http://www.nacion.com/ln_ee/2009/julio/31/aldea1964857.html

• Robot puede fabricar células fotovoltaicas ‘derritiendo’ rocas

• Si se puede producir energía allá, es ‘fácil’ crear aldea humana

No importa si la intención es vivir, pasear o utilizar la Luna solo como estación de paso para viajar desde allí hacia los confines del Universo.

Cualquiera que sea el objetivo, los seres humanos necesitamos que en la superficie de este satélite natural haya alguna fuente constante de energía y de electricidad que nos permita purificar el agua y el aire, aclimatar el sitio, cultivar y preparar los alimentos o desarrollar nuevas tecnologías para desplazarnos por el Sistema Solar.

Obtener esa energía vital para colonizar la Luna ya es posible mediante paneles solares, pero no hablamos de paneles solares tradicionales. Se trata de paneles muy particulares que pueden ser fabricados completamente en la superficie de la Luna utilizando las rocas que hay en el satélite.

Dos condiciones permiten la construcción de estas células solares en la Luna.

Primero, en el suelo de este satélite hay abundancia de dióxido de silicio. Los paneles solares tradicionales se hacen con silicio, de modo que es posible extraerlo de este compuesto y utilizarlo en su forma más pura para producir los paneles.

La otra condición que facilita la producción de células solares allí es el ambiente, que permite ensamblar sin problemas los materiales del panel. Esto es algo para lo que en Tierra se requieren sofisticadas y costosas cámaras de vacío.

El proceso. Aunque suena y parece ciencia ficción, esta investigación y sus aplicaciones son reales.

Los promotores de la innovadora iniciativa son los científicos del Centro de Materiales Avanzados de la Universidad de Houston, Texas, quienes laboran en conjunto con la NASA y otras compañías privadas de Estados Unidos. “Esto que proponemos es posible”, dijo a La Nación el científico Alex Ignatiev, quien es reconocido internacionalmente por el desarrollo de materiales que han viajado durante las últimas dos décadas a la Estación Espacial Internacional y en otras misiones no tripuladas.

Según Ignatiev, la idea es solo llevar las herramientas a la Luna, no los paneles construidos. El científico recordó que transportar un solo kilogramo de material desde la Tierra a la Luna cuesta unos $200.000, es decir, unos ¢118 millones. De allí que reducir el peso enviado al mínimo le da mayor agilidad y apoyo político al proyecto.

“Imagínese llevarse decenas o cientos de paneles solares armados desde aquí.

“Sería una locura por lo caro y, además, es innecesario”, enfatizó el especialista.

Fabricación allá. La construcción de los paneles solares lunares se iniciará con el envío de una sonda no tripulada hacia el polo norte del satélite, donde se calcula que la intensidad de la radiación solar es mayor y más constante.

La sonda robótica encargada de estas labores estará equipada con las herramientas necesarias para monitorear y excavar el suelo lunar.

Tendrá, asimismo, sus propios paneles solares incorporados. De esta manera el robot obtendrá energía suficiente para desplazarse sobre la superficie de este satélite durante los primeros años y realizar los procesos de manufactura requeridos.

La elaboración de cada célula solar se iniciará con la identificación de las rocas lunares con mayor concentración de silicio.

Luego la nave robótica utilizará sus propios paneles solares para generar una potencia de 60 watts por centímetro cuadrado y dirigirla hacia esas rocas.

Gracias a la energía que se utiliza para “derretir” las rocas en el suelo lunar, se logrará que se forme una capa de un material que es muy similar al vidrio tradicional. Esta placa tendrá alrededor de 0,4 centímetros de grosor y,

por sus características, será capaz absorber la energía del Sol y también de acumularla, como los paneles solares tradicionales que conocemos en la Tierra.

Los científicos calculan que cada panel solar lunar tendrá una forma rectangular. Estos se colocarán directamente sobre la superficie lunar.

Las celdas solares se construirán una a una. Estas se colocarán en forma continua, creando como una hilera de paneles solares que lucirán como una especie de cinta metálica adherida a la superficie de la Luna.

Se calcula que la primera línea de células solares que se fabriquen podría medir cerca de un metro de ancho por dos metros de largo. Estas pesarían unos 300 kilogramos y su producción podría tomar al menos dos horas.

“Hay que reconocer que las células solares lunares hechas con este silicio no son tan eficientes. En realidad, se estima que solo tendrían entre un 5 y un 7% de eficacia”, explicó Ignatiev.

“Sin embargo, eso se podría compensar haciendo muchas células solares. Calidad se puede sacrificar por la cantidad”, añadió.

Por cada metro de largo, las células solares estarían en capacidad de generar unos 100 megawatts o incluso un gigawatt.

“En un futuro podríamos pensar en utilizar las microondas para enviar un poco de esa energía limpia hacia la Tierra para sustituir la quema de combustibles fósiles”, concluyó el científico de la Universidad de Houston.