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Friday, March 13, 2009

Hidrocarburos a partir del Sol


Una catálisis quizás sea la clave para convertir dióxido de carbono y agua en metano usando la luz del Sol.

Todos sabemos ya a lo que nos enfrentamos por culpa de nuestra manía de convertir combustibles fósiles en dióxido de carbono. Éste actúa aumentando el efecto invernadero y el clima terrestre está cambiando muy rápidamente a peor.
Pero nuestra avidez por los hidrocarburos es insaciable y hay muchos vehículos circulando que utilizan este tipo de combustibles. Reconvertirlos en vehículos eléctricos es caro y complicado debido al problema de las baterías.
Pero los átomos necesarios para crear hidrocarburos están ahí disponibles, sólo nos hace falta una fuente de energía renovable como el Sol para que la solución sea redonda. La idea es usar agua y dióxido de carbono para producir directamente metano. De este modo no hay problema de almacenaje. Ya mucha gente usa metano es sus casas, es lo que llamamos gas natural. También se podría sintetizar otro tipo de hidrocarburos.

Craig A. Grimes y su equipo de Penn State University han conseguido realizar esta idea con mayor eficacia que antes usando nanotecnología. El sistema consiste en nanotubos de dióxido de titanio dopado con nitrógeno y recubiertos de con una fina capa de cobre o platino. Al suministrar al dispositivo dióxido de carbono, vapor de agua y luz solar ordinaria se genera metano. Anteriormente se consiguió esto mismo, pero un rendimiento 20 veces menor y usando una intensa luz ultravioleta artificial.
La conversión química de estos dos compuestos en metano parece sencilla. Una molécula de CO2 y dos de H2O produce dos moléculas de CH4 y dos moléculas de oxígeno. Pero hacerlo usando fotocatálisis no es sencillo. Los intentos anteriores tuvieron un rendimiento muy escaso y para que este proceso sea útil se necesita incrementar este rendimiento y hacerlo con luz solar ordinaria.
En este caso se expusieron al sol durante 2,5 a 3,5 horas placas con estas nanoestructuras cuando se recibía una potencia de entre 75 y 102 milivatios por centímetro cuadrado.

Los investigadores vieron que los nanotubos cubiertos con platino producían principalmente más hidrógeno, mientras que los cubiertos por cobre producían principalmente monóxido de carbono. Estas dos moléculas representan el paso intermedio a la hora de sintetizar gas sintético.

Cuando los investigadores fabricaron formaciones de nanotubos en los que la mitad estaban cubiertos por platino y la otra mitad con cobre aumentaron la producción de hidrocarburos disminuyendo la de monóxido de carbono. El rendimiento fue de 163 partes por millón de hidrocarburos por centímetro cuadrado a la hora. Aunque los nanotubos estaban dopados con nitrógeno los investigadores creen que éste es innecesario.Este grupo cree que podrán aumentar el rendimiento del sistema y que se puede diseñar un sistema que produzca hidrocarburos de forma continua. Ya tiene una patente y han publicado un artículo en Nano Letters.

Sin embargo hay un problema que no mencionan. Si el hidrocarburo producido es principalmente metano habrá que tener cuidado en que no escape a la atmósfera y creemos otro problema al solventar uno.

Otros que trabajan en la persecución de la misma meta de la “fotosíntesis artificial” son Heinz Freies y Feng Jiao, del Lawrence Berkeley National Laboratory. En este caso también usan nanoestructuras, pero de óxido de cobalto, además de una matriz de sílice como andamiaje.

También empiezan a tener buenos resultados usando luz visible, pero en el laboratorio (para el caso es lo mismo que usar luz solar), y una disolución acuosa. El vídeo que han colgado con los resultados es espectacular. Aunque empezaron con óxido de iridio con bastante éxito han tenido que pasarse al cobalto por ser el iridio muy poco abundante en la corteza terrestre. Si se desea que este método sea realista hay que utilizar materiales abundantes (el cobalto tampoco lo es mucho).
Es de esperar que en los próximos tiempos tengamos más resultados positivos en este nuevo campo de la “fotosíntesis artificial”.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl803258p?prevSearch=(Grimes)+AND+[author%3A+Grimes%2C+Craig+A.]&searchHistoryKey=

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.