Pedazos de plásticos enseñan las energías renovables

Los también conocidos como 'legos' se han convertido en la mejor forma de experimentar de cerca y de forma divertida las energías: solar, eólica e hidráulica.

La imperiosa necesidad de experimentar con las energías renovables, ha llevado a transformar los conocidos cubos de plástico en piezas para la construcción y explotación de suministros de energía, transferencia, acumulación, transformación y consumo. La idea de esta transformación es llevar a modelos fáciles de montaje y mecanismos, así como sus propios acumuladores capaces de almacenar y hacer uso de su propia energía como serían en la vida real. Estos legos se ofrecen en kits, con varios accesorios como panel solar, palas para la construcción de la turbina eólica, acumulador de energía.

Los primeros beneficiados de esta invención son los estudiantes, ya que para ellos está orientado; y también para quienes les interese experimentar y aprender con energías renovables de una manera diferente, es decir, armando y desarmando cada pieza. Siendo esta forma de experimentar la más usada dentro de la malla curricular de ciencia y tecnología en colegios y universidades en inicio de la carrera profesional especializada en la ingeniería y el diseño. Además de sus piezas que se acoplan correctamente a la construcción y desmontaje de diversos modelos de energía renovable, es también un auténtico material para el entretenimiento de pequeños y grandes.

Este tipo de legos además de ser ideal para clases académicas y capacitación, sirve como actividad para la resolución de problemas; por ejemplo, al tener un medidor de energía que funciona como sensor e integrado al 'software' se podrá adquirir datos. De esta manera es posible describir y explicar los resultados obtenidos de las tres energías renovables (solar, eólica e hidráulica), similar a los tableros de control real que muestran medidas obtenidas en amperios, voltios y el nivel de almacenamiento de energía en joule.

Para hacerle aún más divertida la construcción de alguno de los tres modelos de energía renovable de legos, sus creadores desarrollaron un 'software' que logra la interacción usuario-lego; utilizan sencillos algoritmos que facilitan a experimentados o no, la programación de códigos que a su vez son el primer paso para la programación orientada a objetos. Estos sencillos legos también conocidos como ladrillos, debido a su programación, permiten que sean más funcionales; por ejemplo, que gire automáticamente el bloque del panel solar de acuerdo a la intensidad de luz como fuente de alimentación para mover un automóvil.

Con este sentido se hace fundamental que los estudiantes, profesionales e interesados conozcan que, con el apoyo de la tecnología, la programación, la robótica, el estudio, la experimentación y la investigación de las energías renovables posicionadas a nivel mundial, es una opción sustentable a mediano y a largo plazo. Además de sus bondades tiene sus ventajas de propiciar destrezas, capacidad de análisis, pensamiento crítico y creativo, siendo estos los mayores factores de éxito de los famosos legos de plásticos conocidos en todo el mundo.

La reducción eléctrica con inteligencia artificial

Bases de datos y redes neuronales, serían capaces de aprender de los hábitos del consumo energético de los habitantes, creando así costumbres más eficientes para reducir el consumo de energía doméstica.

La mayor preocupación de los usuarios es conocer cómo reducir el consumo eléctrico en los hogares; en la actualidad, con el uso de la computación avanzada se abre un camino para la solución de problemas reales. Hoy en día la inteligencia artificial que imita la inteligencia humana, es cada vez más usada en los campos de la ingeniería y de la robótica; una de sus aplicaciones es en las viviendas con la implantación de sistemas inteligentes que son capaces de aprender automáticamente los hábitos del consumo eléctrico de sus habitantes y proponer acciones que regulen su consumo, sea este de iluminación, de climatización y uso de electrodomésticos.

Más que el desarrollo de los sistemas inteligentes, este viene integrado por una potente base de datos donde se guarda información generada de la iluminación, de humedad, de la temperatura y consumo de electrodomésticos, creando automáticamente patrones de consumo de cada habitante; así mismo, este sistema podría albergar datos interesantes, como por ejemplo aquellos provenientes de algunas de las energías renovables implementadas en las viviendas. Estos grandes volúmenes de información oculta, forman parte de la llamada minería de datos.

Pero ¿qué es lo que tratan de encontrar mediante la minería de datos? El asunto es que se podrían identificar relaciones óptimas entre los hábitos del consumo de sus habitantes y la producción de energía de la vivienda. De este modo, el sistema buscaría y sugeriría a los usuarios el mejor instante para encender algún electrodoméstico o luces, creando de esta manera mejores hábitos en el consumo eléctrico. Para llevarlo a efecto se podrían crear modelos de comportamiento de la vivienda a partir datos generados del consumo de sus habitantes.

Para ello se deben implementar redes neuronales capaces de emular cierta característica humana, la más cercana de este caso es asociar hechos, por ejemplo el consumo eléctrico de los habitantes podría aprender rutinas para mejorar eficientemente la energía de la casa. Otra de las implementaciones es el uso del algoritmo genético, que consiste en la aplicación de la predicción del estado de la vivienda en cuanto a consumo eléctrico, por ejemplo que anticipe un posible exceso de consumo de electricidad.

A más de dar información confiable, lo más interesante de estos sistemas inteligentes sería informar a los habitantes de la vivienda, las variaciones del consumo de energía de la casa a través de cualquier dispositivo móvil (teléfono inteligente, tabletas o portátil). Expertos en temas de energía y estudios realizados demuestran que si se llevaría a cabo un monitoreo del consumo eléctrico de la vivienda garantizaría una reducción del consumo mínimo del 5%.

Los sistemas inteligentes y sus implementaciones con redes neuronales y algoritmos genéticos, aplicados sobre grandes volúmenes de datos. Podrían ser una solución mínima para el ahorro de energía en la vivienda, permitiendo crear así hábitos más eficientes para reducir el consumo de energía doméstica.

¿Qué son las energías limpias?

Crear conciencia sobre el uso de las energías renovables, es el reto que enfrenta día a día el medio ambiente y nuestro planeta.

En la vida diaria consumimos grandes cantidades de energías, más aun aquellas que contaminan en pequeñas o grandes escalas al medio ambiente como el gas, la energía nuclear y grandes represas hidroeléctricas. Siendo este un panorama desolador que ha involucrado, por un lado a hacer conciencia de cuánto estamos afectando nuestro planeta y por el otro buscar alternativas menos contaminantes, por ende la misma naturaleza se encarga de renovarlas, sin la intervención de la mano del hombre.

Gran parte de esta alternativa, ha dejado de lados dichos como que "el sol solo sirve para calentarnos" o "el viento sirve para mover las embarcaciones" o que "los microrganismos permiten descomponer los alimentos" que en parte es verdad; sin embargo, estas fuentes de energía limpias o renovables, son las más apropiadas para cuidar el planeta, además cualquier humano puede beneficiarse, siempre y cuando lo utilice para su beneficio y sobre todo del medio ambiente.

Por ejemplo, en la naturaleza encontramos diversa cantidad de energías renovables, como el caso de la energía solar, conocida también como energía del sol, gracias a su radiación transforma el agua fría en caliente, para que se lleve a cabo este proceso se requiere de equipos especializados, paneles solares o captadores, que en conjunto logran obtener tal transformación. Aunque no solamente se podría calentar el agua, sino también son utilizados para generar electricidad, con la diferencia que utilizan paneles fotovoltaicos, que convierten la luz en electricidad.

Otra de las energías renovables es el viento, conocido como energía eólica, aunque nos parezca fastidioso por sus fuertes corrientes de aire y nos despeine. Es sin duda la más utilizada para producir energía eléctrica limpia, mediante aerogeneradores que son turbinas accionadas por el viento. Por lo general, estos gigantes aparatos se encuentran ubicados en campos abiertos, es decir libre de edificaciones, por cuanto necesitan recibir mínimos flujos de vientos. Con esta energía renovable se lograría reducir gases contaminantes causados por centrales térmicas.

Actualmente, una de las contaminaciones producidas por la quema de combustibles fósiles con el petróleo, el carbón y el gas natural en el mundo, ha dado lugar a utilizar la energía limpia, como la biomasa, que se obtiene a partir de ella los biocombustibles. Por ejemplo: el biodiesel se obtiene mediante procesos de aceites vegetales o grasa animales; el bioetanol que se obtiene del maíz, caña de azúcar y remolacha; el biogás que se genera a partir de las reacciones de la biodegradación, es decir bacterias, hongos realizan el trabajo de descomposición; estos, entre otros biocombustibles.

En fin, la existencia de las energías limpias que no generan residuos y son inagotables se podría considerar como un escudo que protege al medio ambiente y a nuestro planeta. Bajo esta realidad, el sol, el viento y el agua ya encontraron su propio asidero para contrarrestar los efectos, producto de la descomunal contaminación en todo el mundo.

Las TIC´s detienen la emisión de carbono

La reducción del dióxido de carbono es el reto que enfrentan las Tic´s en la construcción, en la embarcación marítima, en la logística y en el transporte.

La tendencia actual entre los seres humanos es salvar al planeta de la emisión del carbono que vivimos a diario en las pequeñas y grandes ciudades. Escuchando varias campañas de concienciación que solo es una parte de la solución, surgen otros complementos menos explotados, como el uso y la aplicación adecuada de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC´s) en la reducción mínima del dióxido de carbono, que lo podemos encontrar en las construcciones, las embarcaciones marítimas, la logística y en el transporte.

Para entender mejor la relación de las TIC y la reducción de emisiones de carbono, y la experimentación propia del uso de la informática como un medio para el ahorro energético, podemos observar en la construcción, por ejemplo, la Domótica (que es un sistema automatizado de control de viviendas), siendo una aplicación TIC´s, permitiría regular y tener un control de gestión para ahorrar mucha energía y reducir de emisiones de carbono, adaptando así la eficiencia ecológica.

En el ámbito marítimo, las TIC´s hacen de las suyas y se mueven al ritmo de las embarcaciones. Con la aplicación informática de un sistema que se basa en que los barcos reduzcan su velocidad cuando están por llegar al puerto, con la particularidad que cumplan con la hora de llegada esperada y sin que se produzca un retraso. Con este control se puede reducir emisiones contaminantes, además con una adecuada coordinación entre las TIC´s, puerto y embarcaciones, se evitaría que se consuma más combustible y por ende contamine más.

El ahorro de energía, con la reducción del traslado de personas de un lugar a otro y algunas otras operaciones, es la solución adoptada por empresas, instituciones y universidades que utilizan las TIC´s como herramientas para la videoconferencia o reuniones virtuales vía online; y así sustituir visitas personales y por ende reducir el consumo energético de buses, de autos puerta a puerta, del intenso tráfico y muchas cosas que se va a utilizar a lo largo del trayecto.

La movilización de millones de personas y las largas distancias a recorrer ha dado lugar al excesivo uso de vehículos de todo tamaño y por consecuencia la contaminación ambiental irreparable. Por ello la intervención de las TIC´s se hace evidente, que en conjunto con la tecnología del GPS (Global Positioning System: Sistema de Posicionamiento Global), si utilizaran los automóviles, podrían gastar menos en combustibles fósiles, ya que acortarían largas rutas y llegarían más rápidamente a su lugar de destino.

Así podríamos ir citando algunas otras aplicaciones que tengan injerencia de las TIC´s que pueden ayudar a disminuir la huella del carbono en el mundo y por qué no en el Ecuador, todo dependerá de la forma eficiente que permita lograr la sostenibilidad ambiental. El aprovechamiento de las tecnologías de la información y la comunicación, obedecerá a unas adecuadas políticas coherentes para reducir los altos niveles de emisión de carbono.

Autor:

Roberto Camana

robertocamana[arroba]yahoo.es