Energia Cinetica

Parte Teórica

¿Qué es la energía?

La energía existe en todas partes y sin ella no podríamos vivir ya que se utiliza todos los días y de muchas maneras diferentes. Los alimentos que comemos contienen energía; este manual se ha originado consumiendo energía; la luz que utilizas diariamente también es energía, etc.

Fuentes de energía

La naturaleza nos ofrece numerosas fuentes de energía, incluida la radiación del sol, el agua de ríos y pantanos, las olas del mar, el viento o el calor de la tierra. Además de todas estas fuentes de energía renovable, como bien se ha comentado anteriormente, también existen otras fuentes de energía que nos presenta la naturaleza pero que no son renovables ya que se necesitan muchos miles de años para que se vuelvan a formar. Estas fuentes son los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y el uranio (energía nuclear). Las fuentes renovables de energía se derivan de varias maneras:

• Las fuerzas gravitacionales del sol y la luna que crean las mareas;

• La rotación de la Tierra combinada con la energía del sol que genera las corrientes marinas y las corrientes de viento.

• La desintegración de minerales radiactivos y el calor interior de la Tierra que proporciona la energía geotérmica.

• La producción fotosintética de la materia orgánica (biomasa).

• Y el calor directo del sol (energía solar).

Éstas son las llamadas fuentes de energía renovable, ya sea porque están continuamente en reposición o, para todos los efectos prácticos, porque son inagotables. Por el contrario, los combustibles fósiles son fuentes de energía muy extendidas en la mayor parte del mundo industrial, de servicios públicos y del transporte.

Consumo de Energía

Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), el consumo de energía mundial, en promedio, sigue aumentando en un 2% al año, lo que da lugar a una duplicación del consumo cada 35 años.

El consumo de energía está ilógicamente relacionado con los resultados económicos ya que existe una gran diferencia entre la energía utilizada en la mayoría de los países altamente desarrollados y los más pobres.

Los Estados Unidos consumen el 25% de la energía mundial (con una cuota de la producción global de un 22% y una proporción de la población mundial del 5%).

¿Una batería cinética por niño?

Un modo de sacar partido a toda la energía generada durante cualquier actividad, la mayoría de la cual se disipa en forma de calor y nunca es utilizada, consistiría en usar cargadores de energía cinética, o dispositivos que funcionaran como relojes de funcionamiento perpetuo, empleando nuestra actividad física como método de recarga.

Pero esta visión tiene todavía importantes escollos que resolver. One Laptop Per Child (OLPC), responsable del desarrollo y comercialización del ordenador para niños de países pobres, el XO-1, es una de las organizaciones que han mostrado más interés en desarrollar una batería propulsada con energía cinética de los niños.

Según OLPC, si bien la tecnología cinética es de sobras conocida, una batería de este tipo no sería lo suficientemente pequeña como para integrarse en los futuros modelos del ordenador que desarrollan.

Otro reto sería el convertir un movimiento cambiante y no consistente en electricidad. Un niño jugando o yendo a la escuela puede caminar, pararse, correr, saltar, arrastrarse; distintas intensidades de energía cinética.

La wiki de OLPC menciona las intensivas investigaciones realizadas por DARPA, agencia tecnológica dependiente del departamento de Defensa de Estados Unidos, en el campo de los pequeños dispositivos que crean electricidad a partir del movimiento simple, como el generado por una mano o por el caminar.

Según OLPC, el dispositivo de carga empleado para las linternas mecánicas Faraday produce electricidad a través de un simple meneo, y es tecnológicamente tan simple como barato. Podría ser modificado para generar electricidad con cualquier movimiento perceptible, especialmente caminar.

Las linternas mecánicas ya eran usadas en la II Guerra Mundial, cuando la recarga de equipamiento de mano era intermitente y poco fiable, por no decir inviable.

Ya entonces, se desarrollaron distintos métodos para generar la potencia necesaria para mantener una iluminación constante: apretar un mango, mover una manivela o agitando el dispositivo. Pese al conocimiento de estas técnicas durante décadas, su aplicación comercial ha sido siempre minoritaria.

Generar energía mientras se camina

En la misma categoría de dispositivos, existen pequeñas mochilas que capturan el movimiento vertical generado mientras se camina o corre y lo convierten en electricidad. IBM publicó ya hace una década abundante documentación sobre esta familia de dispositivos, en la que se concluye que el movimiento generado por las piernas es el más adecuado para la captura de energía. Estos estudios han despertado poco interés comercial hasta el momento.

La revista TIME incluyó en su artículo sobre los mejores inventos de 2008, en la posición 33, un "recolector de energía biomecánica", una invención de Max Donelan, especialista en cinética de la Universidad Simon Fraser. El dispositivo se ata alrededor de la rodilla y "recupera" hasta 5 vatios con la mera potencia del frenado de la pierna mientras se camina.

Agitar antes de usar: generador energético personal

En la edición de enero de 2009 de la feria informática y electrónica CES, la startup Tremont Electric presentó un dispositivo que almacena energía cinética generada mientras una persona camina o agita el aparato. El nPower PEG ("generador energético personal" en sus siglas en inglés) transfiere la energía, convertida en electricidad, a la batería del dispositivo electrónico portátil que haya sido conectado.

El nPower PEG, que tiene la apariencia de una pequeña barra cilíndrica que alberga otra barra algo más larga en su interior y ha sido diseñado para su fácil portabilidad, puede recargar el 80% de la batería de un móvil o un netbook en 1 hora, según Tremont Electric. El proceso de recarga puede realizarse con el movimiento corporar o agitando verticalmente el nPower PEG.

Al inventor del dispositivo e impulsor de Tremont Electric, Aaron LeMiex, se le ocurrió desarrollar el aparato para la recarga de dispositivos con energía cinética mientras recorrió a pie, hace ahora 10 años, unos 2.500 kilómetros de rutas rurales en los Apalaches, Estados Unidos. Aaron LeMieux se encontró entonces a menudo en la disyuntiva de tener que desviar su camino y desplazarse a núcleos urbanos para poder

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