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Saltándose la primera ley en la autopista

(09/08/2010)

Si algo tienen las llamadas "leyes" de la física es que es realmente difícil incumplirlas. Son bastante distintas al límite de velocidad de una autopista. En muy raras ocasiones, aparece alguien increíblemente brillante que descubre la forma de saltárselas. Aún mejor, en lugar de castigarlo suele recibir un Nobel o, por lo menos, reconocimiento y admiración. Por eso resultan tan frustrante ver reportajes donde se habla de como una carretera puede ser una fuente ecológica de energía.

De cuando en cuando, aparece una noticia con inventos o proyectos que parecen demasiado bonitos para ser verdad. Una    turbina que produce electricidad gracias al viento generado  por el paso de un automóvil. O una capa de asfalto dotada de  materiales piezoeléctricos que generan electricidad al pisarlos. O un "guardia dormido", uno de esos badenes que frenan un automóvil, que mueve un generador para producir  electricidad.  Producir energía sin coste y de la nada ¿No es maravilloso?




Mini-molinos integrados en las barreras de la carretera.

Fuente:  2006 Metropolis Next Generation Design Competition



Maravilloso y falso. Por dejarlo bien claro. No conocemos ninguna forma de generar energía de la nada. Todo lo que sabemos es como quitar energía a algo para aprovecharla haciendo un trabajo. Podemos quitar energía al viento, frenándolo a la vez que mueve las palas de un aerogenerador. Podemos utilizar la energía química almacenada en el petróleo para producir calor y electricidad, pero en el proceso perdemos el petróleo. Podemos desintegrar átomos de uranio, convirtiendo parte de su masa en energía,  y aprovechar esta última. Pero no podemos obtener energía de la nada y cualquier excepción a esta regla implicaría violar la primera ley de la termodinámica. Hasta donde sabemos, es algo totalmente imposible.

Entonces, ¿de donde sale la energía que producen esos aparatos? Es fácil. Toda ella sale de la gasolina consumida por el automóvil. En todos estos dispositivos se puede demostrar que aumentan el consumo. Un badén frena el avance de un automóvil por lo que consume más gasolina. Una turbina colocada justo en el borde de la carretera aumenta la resistencia aerodinámica de un vehículo. Es el mismo proceso por el que aumenta la resistencia aerodinámica cuando se circula dentro de un túnel. Esta energía no es ecológica, es terriblemente ineficiente y, desde luego, no va a reducir nuestro impacto sobre el medio ambiente.

¿Significa eso que son sistema totalmente inútiles? Tal vez no. Es posible pensar en casos puntuales donde se recupere energía que suele desaprovecharse. Por ejemplo, para frenar vehículos en una pendiente prolongada. La mayoría de los vehículos desperdician la energía calentando los frenos, así que aprovechar una mínima parte sigue siendo positivo. Pero, si se generalizan, es probable que acaben convertidos en un simple "peaje en la sombra". Un sistema que produciría energía (y beneficios) para el propietario de la carretera, obligando a que los conductores gastasen más combustible. Aunque ineficiente desde el punto de vista de la energía, podría ser rentable para el dueño de una autopista e incluso sustituir a los peajes convencionales. Y, al igual que con las multas,  a mayor velocidad, mas acabarías pagando.

 

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Comentarios




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Alberto el 20/07/2012:

Me ha parecido muy interesante todos los comentarios sobre todo de Jose y JaimeM2, pero una cuestion fundamental la energia del coche se transforma en movimiento, calor, etc y en cuestión siempre hay que vencer la fuerza de rozamiento, tanto las ruedas como la aerodinamica del vehiculo produciendo un flujo de aire que puede ser aprovechado. El caso contrario es que no se permitiese el flujo de aire por lo tanto el flujo producido por un vehiculo puede añadir rozamiento al vehiculo siguiente pero eso solo ocurriria en espacio cerrados, en mi opinión se puede ver con un ejemplo sencillo. Cuando vamos detras de un camión no tenemos que vencer la fuerza de rozamiento del aire y el coche va menos revolucionado, pero que ocurre cuando se adelanta al camion, que todo el flujo de aire del camion se traslada y nosotros nos ponemos en su camino, aumentando la fuerza de rozamiento.

anónimo el 01/10/2010:

Pues mi moto parece ir mucho más rápido en los túneles, como el de la M30 o el de Guadarrama, no se si será porque la turbulencia de la moto es menor que la del coche, lo noto tanto con la motillo de 125 cc como con mi honda 800 cc,

Ambros el 09/08/2010:

Creo que tu ejemplo de la lancha es una buena forma de visualizarlo. Una lancha en el mar genera turbulencias y olas que se extiende a los lados a bastante distancia. Si esa misma lancha se mueve por un canal estrecho, las olas chocan contra las paredes, las turbulencias aumentan y frenan a la lancha. Debería consumir mas gasolina para mantener su velocidad. Del mismo modo, si rodeamos una carretera con paredes, postes o molinos la resistencia al avance aumenta y un automóvil se frenaría o gastaría mas energía para mantener la velocidad. Y si se alejan para reducir la turbulencia, también se reduce la energía generada.

JaimeM2 el 09/08/2010:

yo voy con mi coche avanazando por una calle, y al "romper" el aire genero unas turbulencias a mi alrededor, similares a las que provoca una lancha al avanzar por el agua. Esas ondas tiene una energía que yo ya he gastado. Detrás de mi voy levantando la falda a las chicas, moviendo ramas de árboles y poniendo en suspensión hojas de periódicos (todo muy de anuncio de tv :P ), pero también podría haber un generador que pordujera una cierta energía electrica con el movimiento. Algo parecido al Pelamis, pero con aire en vez de agua (http://www.pelamiswave.com/). La gasolina utilizada por mi coche es la misma tanto si hay chica, periódico, generador, o nada. Eso me parece... ¡Un saludo!

Ambros el 09/08/2010:

Gracias por el comentario JaimeM2. Aunque me temo que no estoy de acuerdo. Creo que no tienes en efecto de colocar esas turbinas de viento cerca de la carretera. Si sigues el enlace que he colocado hablando de los trenes, veras que circular dentro de un túnel aumenta la resistencia aerodinámica. Esto es debido a que el aire apartado por el vehículo choca contra la pared y aumenta la presión y el rozamiento que deben vencer el tren. Una turbina junto a la carretera extraería energía frenando el aire y aumentaría el rozamiento y el consumo de energía del vehículo.

JaimeM2 el 09/08/2010:

...no estoy de acuerdo con el artículo. Estoy de acuerdo con Jose. Esos "generadores" pretenden recuperar parte de la enegía que ya se da por gastada. Por ejemplo, las turbinas de viento se moverán como se mueven las ramas de arboles al paso de vehículos. No entro en temas comerciales ni económicos, pero que se recupera algo energía, se recupera. Un saludo y fantástico blog.

Ambros el 09/08/2010:

Jose, no digo que contravenga la ley, ya hemos quedado en que eso es imposible. Pero a veces se venden como si lo hiciesen. Como comentó en el último párrafo hay unas pocas aplicaciones muy concretas donde puede ser útil. Pero llenar una carretera de badenes o instalar kilómetros de mini-generadores eólicos no es una buena idea. Mejorar la aerodinámica de los camiones seria mucho mas útil. Mieficiencia, gracias por el comentario. Al final es cuestión de hacer números y cálculos pero eso es mucho más aburrido que un titular espectacular y una foto apañada.

mieficiencia el 09/08/2010:

Hola, en primer ligar enhorabuena por estos comentarios. Da gusto ver como alguien realmente sabe de que habla y no es un Marketiniano deseoso de vender equipamientos inutiles y que llenan de Spam la web. Me dedico a la eficiencia energética, pero se que las tres leyes de la termodinámica son inviolables! Hay gente que parece que no y todo este tipo de inventos de badenes y vayas que recogen el viento siempre los he visto como absurdos, complejos y sobretodo caros. Pero la gente se queda fascinada con los aparatitos estos. En fin gracias por dar rigor a las explicaciones, que parece que al final las energías renovables se llenan de charlatanes que se dedican a inventar el móvil perpetuo. Saludos

Jose el 09/08/2010:

Más que generar energía de la nada estos proyectos entiendo que tratan de aprovechar una energía que de otra manera se disiparía. Los coches van a pasar igual por la carretera y van a perder energía venciendo la resistencia del aire, y van a gastar la misma energía si pasan por un badén asesino de bajos con generador o sin el, así que ya que nos ponemos por lo menos utilizarla para alimentar la iluminación que avisa de su presencia. Dudo de su eficiencia, pero no de que contravengan ninguna ley de la termodinámica.

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