Cambio del Modelo Energético: una necesidad ineludible.

Falta la revolución energética que democratice la gestión de la energía.
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domingo, 18 de diciembre de 2011

El tamaño sí importa. Energia a escala galáctica.




Tamaño y crecimiento importan sobre todo cuando se trata de consumir los recursos finitos que precisamos para crecer aunque solo sea a tasas muy pequeñas.

El profesor de Física Tom Murphy de la Universidad de San Diego, California ha publicado un articulo Galactic-scale energy en el que mediante un ejercicio mental y con simple aritmética sobre el crecimiento del consumo energético aun a tasas pequeñas, concluye que nos llevaría en pocos cientos de años a precisar de colectar toda la Energia del Sol que llega a la superficie de la Tierra, devorando luego toda la Energia que sale del propio Sol y posteriormente la Energía de muestra galaxia, la Via Láctea .

Abajo en Más información hay un link al articulo completo original y al mismo traducido.

Suponiendo una tasa de crecimiento en el consumo de Energia del 2,3% en lugar del actual 2,9%, significa que cada 100 años las necesidades energéticas de la Tierra se multiplican por un factor de 10. La situación actual de partida es de una potencia actual de 12 teravatios con una necesidad media por habitante de unos 2.000 vatios. La Energia que consumimos en un año actualmente es la que llega a la Tierra en solo una hora, y traspasa la atmósfera un 70%.


Veamos algunas conclusiones si seguimos aumentando el consumo energético en sólo un 2,3% al año:
En 275 años ya habremos llegado a precisar de cubrir todos los continentes con paneles fotovoltaicos para captar toda la Energia del Sol que nos llega.
Si mejoramos el rendimiento de los paneles llegando al 100% y nos olvidamos de las barreras de la segunda ley de la termodinámica y cubrimos los mares y tierras con paneles, entonces llegamos a unos 400 años y ya no podremos seguir creciendo porque la Energia del Sol no nos dará para mas aquí en la Tierra.


Si fuéramos capaces de rodear el Sol con una materia que captase toda su Energia entonces podríamos seguir creciendo a esta tasa del 2,3% durante los próximos 1350 años.
Pero llegados aquí para que nos vamos a detener, podemos seguir creciendo multiplicando por 10 las necesidades cada 100 años y entonces en unos 2500 años llegaremos a utilizar la Energia que se genera en toda nuestra galaxia, unos 100.000 millones de estrellas, para que conformarnos solo con el Sol si es solo una de las estrellas disponibles. Puede parecer mucho tiempo para el futuro pero es un periodo similar al transcurrido desde el Imperio Romano hasta hoy.
Si consideramos a la termodinámica la temperatura de la superficie de la Tierra estará en el punto de ebullición del agua en unos 400 años.

Conclusión
Estoy de acuerdo con todos los lectores de que esto es un sinsentido y el crecimiento exponencial es una locura. No es posible crecer así, todo el mundo lo entiende que hay un limite y el tamaño al que se llegue si que importa. La población no va a crecer de manera que requiera de esa Energia galáctica. En otro post Crecimiento de la población, se analiza su impacto.
Llegados a un punto la población se estabilizará o incluso puede que disminuya respecto a los actuales 7.000 millones de habitantes, para poder disponer de una tasa de Energia sostenible.
Este análisis que es aceptado por todos cuando hablamos de Energia, o recursos minerales etc, y que debemos de considerar que los recursos son finitos y no se puede crecer indefinidamente, tiene un problema cuando lo aplicamos a la economía. Pero ahora para los lectores quizá no les sea difícil aceptar que el crecimiento económico (mayor PIB) y la Energia están totalmente relacionados, crecer significada mayor capacidad de realizar trabajo, producir mas alimentos, tener mas servicios, y para ello se precisa de más Energia como fuente primaria que garantiza mas trabajo. Me atrevo a decir, se precisa de la energía para asegurar un crecimiento económico real y global, no de crecimiento para unos costa que otros no lo hagan o incluso decrezcan.

Los paradigmas y modelos energéticos y económicos van a cambiar.

Más información
Articulo original. Energy Bulletin. Galactic-scale energy
Articulo traducido. Energia a escala galáctica.
No salimos de la crisis porque no entendemos la función exponencial.
Espeluznante, no podemos seguir la misma pauta que la levadura. ¿O sí?

domingo, 3 de julio de 2011

¿Que está pasando con el Sol?

Actualmente hay un interés creciente en la actividad solar debido al debate creado respecto al cambio climático y su posible relación con dicha actividad.

Pero, ¿Hasta que punto esta afectando la actividad solar, o su variación, en el episodio actual de cambio climático y calentamiento global?

A principios de este mes muchos somos los que hemos visto video de la NASA con la fulgurante explosión solar. fenómeno catalogado por su magnitud como inusual.

La web del IOP Institute of Physics ha publicado un articulo en el que analiza la variabilidad de la actividad solar y su posible relación con el clima o cambio climático en la Tierra. What's going on with the Sun?



Si que hay un consenso en los investigadores, confirmado por tres grupos distintos de la División de Física Solar de la Sociedad Astronómica Americana, de que parece que la actividad solar esta a punto de entrar en un periodo prolongado de calma.

Los físicos que estudian el Sol si que están de acuerdo en que ha estado actuando últimamente de manera extraña.

En general cuando la actividad magnética del Sol es baja o próxima a un mínimo solar, su superficie esta relativamente tranquila con pocas manchas solares. Pero cuando la actividad comienza a aumentar, aparecen entonces más y mayores manchas solares hasta alcanzar el máximo de actividad, que es cíclica.


Pero el último mínimo solar en 2006 fue inusualmente bajo. Esto ha llevado a sugerir que el próximo máximo solar previsto en 2013 pueda se más débil que lo acostumbrado en los ciclos anteriores. Incluso algunos científicos indican que la actividad magnética del Sol está disminuyendo y que se acerca a un periodo caracterizado precisamente por un mínimo de su actividad magnética.

Por ello algunos se han atrevido a postular que el Sol podría anular parcialmente los efectos causados por el hombre en el cambio climático, o bien contrarrestar totalmente los efectos causados por esta actividad humana.

En su estudio Frank Hill que pertenece al National Solar Observatory (NSO) indica, junto a su equipo de investigación,  que por esta disminución de la actividad solar va a retrasarse el próximo máximo. En su estudio del viento solar indica que posiblemente el próximo máximo solar se retrasará al año 2021 o 2022, o que no ocurrirá. Han estudiado la "oscilación torsional", midiendo actividad en las latitudes medias hacia el ecuador solar, que es precursora de nuevas manchas solares en cada ciclo, parece que este flujo o es muy débil o no ha aparecido hasta ahora en este ciclo.

En otro estudio independiente, Richard Altrock, del US Air Force Research Laboratory describe un proceso conocido como "carrera hacia los polos",que también parece que esta disminuyendo. Este proceso genera una actividad magnética hacia los polos durante los nuevos ciclos, comenzando a 70 grados de latitud. Esta disminución también posiblemente confirma que tendremos un máximo solar muy débil.

Finalmente en el trabajo de Matt Penna Williams Livingston también del National Solar Observatory, NSO, indica que la intensidad del campo magnético de las manchas solares, que suele ser del orden de 2500-3500 Gauss, ha ido disminuyendo en los últimos tiempos. Utilizó datos recogidos durante 13 años con el telescopio McMath-Pierce del Kitt Peak Observatory, Arizona. y encontraron una tendencia a la reducción del campo magnético del orden de 50 Gauss por año durante todo el ciclo anterior, tendencia que se ha mantenido hasta ahora.

¿Ha habido estados de calma solar anteriormente?



Se tienen datos científicos de actividad solar desde el siglo XVIII y se han reconstruido hasta principios del siglo XVII, sobre la base de observaciones históricas e indirectas de manchas solares. Incluso algunos investigadores han intentado reconstruir la actividad solar de periodos anteriores basándose en observaciones indirectas. Como conclusión se confirma que si bien los periodos solares son de 11 años, las características de cada ciclo están lejos de ser ciclos exactos y repetitivos, teniendo grandes oscilaciones.



Se ha confirmado que a partir del año 1645 se produjo durante 70 años un periodo de calma en la actividad solar llamada Mínimo de Maunder. Este periodo coincidió con la Pequeña Edad de Hielo en la que grandes extensiones de laTierra, incluyendo Europa y América del Norte sufrieron mucho frío e incluso un aumento de la glaciación., este enfriamiento se pudo también comprobar midiendo la abundancia de los isótopos del carbono.

También hubo otro mínimo de 1790 a 1830, conocido como Mínimo Dalton.

¿Estamos cerca de otra Pequeña Edad de Hielo?

Hay muchas incertidumbres antes de poder confirmar que nos dirigimos a otra época fría producida por la actividad del Sol. Una investigación reciente en el Reino Unido prevé una probabilidad del 8% de que vamos a volver a las condiciones de Maunder en los próximos 40 años. Se han basado en el comportamiento del Sol durante los últimos 9000 años.

Además el clima de la Tierra es un sistema complicado, donde puede enfriarse una región, Europa compensado luego inviernos mas suaves por ejemplo en Groenlandia.

Finalmente aunque el Sol estuviera efectivamente entrando en un periodo de mínima actividad, muchos investigadores argumentan que la reducción de la radiación solar en la Tierra seria pequeña en comparación con el calentamiento causado por el hombre: el calentamiento global.

Mike Lockwood de la Universidad de Reading estima que el cambio climático debido a la variación de la radiación en el mínimo de Maunder es de aproximadamente una décima parte del causados por las trazas de los gases de efecto invernadero.

Por si acaso es mejor que tomemos medidas para reducir el cambio climático provocado por nuestras actividades que esperar a que el Sol nos lo resuelva.




Más información sobre el Sol:
NASA, Satélites STEREO
¿Cómo se crean las auroras boreales?
Fotos preciosas de la corona solar con agujeros.

Como se crean las auroras boreales. Fantástico video. Hay que verlo.




El Departamento de Física de la Universidad de Oslo ha elaborado un precioso y didáctico video de divulgación donde puede verse el proceso que produce en la Tierra las Auroras Boreales.
Vemos que ocurre desde el centro del Sol, hasta que el plasma es atrapado en su viaje espacial por el campo magnético de la Tierra

aquí esta el video:

The Aurora Borealis