Récord eólico

Tras unos cuantos días de viento y más viento por todo España, la generación eólica supera por primera vez la mitad de la producción eléctrica.

Entre las 3.20 y las 8.40 de la madrugada de 8 de Noviembre 2009, más del 50% de la electricidad producida en España la generaron los molinos de viento, con máximos de hasta el 53% (el anterior récord fue del 44% sólo cuatro días antes). Ayer a las 14.30 se batió un récord total de producción, con 11.546 megavatios eólicos, el equivalente a la generación de 11 reactores nucleares.

En noviembre de 2008, durante un temporal parecido también en fin de semana, Red Eléctrica tuvo que desconectar un tercio de los molinos porque no había demanda. Ayer no hizo falta. El sistema aumentó la exportación de electricidad y el bombeo de agua en las presas reversibles. Cuando sobra producción eléctrica hay presas que pueden bombear agua hacia arriba. Así se consume electricidad que se recuperará por el día dejando caer el agua por la central hidroeléctrica. "Con la exportación y el bombeo absorbimos 4.000 megavatios (como cuatro nucleares)", señala Atienza. "Es un orgullo que el sistema pudiera soportar los problemas que se presentan en estas situaciones".

Por otro lado, 44 de las 50 provincias están en alerta por viento y nieve, lo cula imagino que debe ser otro récord. Con estas condiciones tan adversas debidas al viento hace un frío que pela, tanto que incluso es desagradable salir a dar una vuelta… pero alguna ventaja tenía que tener.

 RAFAEL MÉNDEZ - Madrid - 09/11/2009 "El País Edicion impresa

El avance tecnológico de los nuevos elementos para la fabricación de conductores eléctricos, nos han permitido mejorar las instalaciones subterráneas teniendo principalmente dos aislamientos del tipo seco para cable de alta y baja tensión, mismo que han desplazado a los aislamientos de papel impregnado en aceite. Estos aislamientos  han reducido  el costo de los conductores, y han simplificado su manejo, instalación y elaboración de empalmes y terminales. Estos aislamientos son:

Polietileno vulcanizado de cadena cruzada (XLP) Etileno Propileno Rubber (EPR).

Ambos aislamientos han sido utilizados ampliamente en los dos tipos de distribuciones subterráneas. Distribución residencial subterránea (DRS) y, distribución comercial subterránea (DCS).

TENSIONES DE CABLEADOS SUBTERRANEOS  por CONELEC. para continuar leyendo

Un nuevo efecto cuántico confirmado:

Los electrones fluyen libremente en anillos de metal ordinario.

Es conocido, y muchos habremos oído hablar de ello, que en los superconductores una corriente eléctrica puede circular sin resistencia. Los mejores conductores normales, como el cobre o el oro, tienen resistencia eléctrica, por lo que para que fluya una corriente tenemos que aportar energía (una pila, por ejemplo). Así las cosas, en una anillo superconductor podríamos tener una corriente persistente sin necesidad de una pila y esto sería imposible en un anillo conductor normal. ¿Correcto? No, al menos no siempre. El grupo de J.G.E. Harris de la Universidad de Yale (EE.UU.), en colaboración con Felix von Oppen de la Universidad Libre de Berlín (Alemania), ha comprobado experimentalmente la existencia de corrientes persistentes en anillos conductores a mesoescala (con un tamaño medido en micras), lo que confirma las predicciones hechas en 1983 por Ymri et.al. Su trabajo se publica en Science.

Si un anillo metálico es muy pequeño (alrededor de 1 micra de diámetro) la mecánica cuántica dice que sus electrones deberían comportarse de manera similar a como se comportan los electrones alrededor de un núcleo atómico. Y de la misma manera que los electrones se mantienen en las configuraciones de menor energía de un átomo sin necesidad de un suministro de energía, los electrones en estos anillos mesoscópicos deberían fluir eternamente. Numéricamente: en un anillo de 1 micra de diámetro enfriado a 1 Kelvin debería haber una corriente de 1 nanoamperio.

Las corrientes de un nanoamperio de magnitud pueden medirse con un amperímetro, pero esto implicaría romper el anillo para incluir el amperímetro en el circuito. El circuito resultante tendría unas dimensiones muy superiores a 1 micra y no pasaría corriente.

La alternativa al amperímetro era el uso de dispisitivos superconductores de interferencia cuántica (más conocidos por sus siglas en inglés, SQUIDs) para medir los campos magnéticos creados por las corrientes persistentes. Pero esto se hace muy complicado debido a la propia sensibilidad de los SQUIDs, cuyas mediciones se ven alteradas por la presencia de impurezas en los anillos. Además, se hace necesario aplicar un campo magnético a lo largo del eje del anillo para hacer que la corriente persistente fluya en una dirección. Este campo hace que sea muy difícil operar con el SQUID, pero sin él unos electrones irían en un sentido y otros en otro lo que resultaría una corriente neta de cero.

El equipo fabricó anillos de aluminio sobre una pastilla de silicio y empleó un proceso litográfico para crear micro vigas (como si fueran trampolines de una piscina) de 300 nanometros de grosor con uno o más anillos en las puntas. Para medir la corriente en los anillos se coloca una micro viga a unos 45º con respecto a un fuerte campo magnético de varios Tesla de intensidad. El componente del vector del campo magnético aplicado perpendicular a la micro viga hace que la corriente persistente del anillo fluya en una dirección solamente. Esta corriente persistente unidireccional lleva asociada un campo magnético que es perpendicular a la micro viga. El componente paralelo a la micro viga del vector del campo magnético aplicado está en ángulo recto con el que crea la corriente persistente, lo que crea un par sobre la micro viga.

La micro viga tiene una frecuencia natural de oscilación, que cambia como resultado de este par. Comparando las frecuencias con y sin el campo aplicado, Harris et al. pueden calcular el valor de la corriente persistente en el anillo (o anillos). El equipo estudió varias micro vigas con un anillo o con series de cientos o miles de anillos idénticos.

Midiendo el tamaño de la corriente persistente cambiando el campo magnético, el equipo confirmó, en primer lugar, que la corriente persistente existe y, en segundo, que su valor es una función del cuanto de flujo magnético (h/2e), tal y como predijeron Ymry y sus colegas en 1983. Quedaría sólo por confirmar que las teorías son válidas a bajos valores de flujo magnético. Harris y compañía ya trabajan en ello.

Bleszynski-Jayich, A., Shanks, W., Peaudecerf, B., Ginossar, E., von Oppen, F., Glazman, L., & Harris, J. (2009). Persistent Currents in Normal Metal Rings Science, 326 (5950), 272-275 DOI: 10.1126/science.1178139

SQUID

SQUIDs, acrónimo inglés para Superconducting Quantum Interference Devices (Dispositivos superconductores de interferencia cuántica), fueron inventados en 1962, cuando B. D. Josephson desarrolló la unión de Josephson. Hay dos tipos de SQUID, DC y RF (o AC). Los SQUIDs RF sólo tienen una unión de Josephson, mientras que los SQUIDs DC tienen dos o más. Esto los hace más difíciles y caros de producir, pero también mucho más sensibles.

 Composición y funcionamiento

La mayoría de los SQUIDs se fabrican de plomo o niobio puro. El plomo se encuentra usualmente en forma de aleación con un 10% de oro o indio, ya que el plomo puro no es mecánicamente estable a cambios repetidos de temperaturas (a las temperaturas extremadamente bajas a las que se trabaja). El electrodo base del SQUID está hecho de una capa muy fina de niobio, formada por deposición, y la barrera del túnel se forma por oxidación sobre la superficie de niobio. El electrodo superior es una capa de aleación de plomo depositada sobre las otras dos, en disposición de sandwich.

El principio básico está estrechamente ligado a la cuantización del flujo magnético. Este es el fenómeno por el cual los estados favorecidos para un anillo superconductor son aquellos en los que el flujo es un múltiplo de cierto cuanto de flujo.

Aplicaciones

Los SQUIDs se usan para medir campos magnéticos extremadamente pequeños; actualmente son los magnetómetros más sensibles conocidos, con niveles de ruido de un mínimo de 3 fT/sqrt(Hz). Algunos procesos en animales producen campos magnéticos muy débiles (típicamente de una billonésima a una milmillonésima de Tesla), y los SQUIDs son muy adecuados para estudiar estos procesos.

La magnetoencefalografía (MEG), por ejemplo, usa medidas de una batería de SQUIDs para inferir la actividad neuronal en el cerebro. Como los SQUIDs pueden trabajar a mucha mayor velocidad que la tasa de actividad cerebral más rápida de interés, se puede obtener buena resolución temporal por MEG. Otra aplicación es el microscopio de barrido con SQUID, que usa un SQUID inmerso en helio líquido como sonda. El uso de SQUIDs en prospecciones petrolíferas, predicción de terremotos y análisis de energía geotérmica se va extendiendo conforme se desarrolla la tecnología de superconductores.

En el area de computación tienen aplicaciones sorprendentes. Se pretende construir computadoras "petraflop", las cuales pueden realizar mil trillones de operaciones por segundo, mientras que la más avanzada tecnología en computadoras sólo puede realizar 12.3 trillones de operaciones por segundo. Para alcanzar estas veocidades, el tamaño del sistema sería del orden de alrededor de 50 nanometros y basados en el efecto Josephson, en vez del sistema de switch en microchips convencionales.