Noticias

May 31, 2023

Energía solar para impulsar un robot de limpieza de agua pequeño pero poderoso

La energía solar está enviando robots a trabajar en la limpieza de puertos y otros

La energía solar está enviando robots a trabajar en la limpieza de puertos y otras tareas ambientales.

Por

Publicado

Recién salido de su victoria en la Copa del Mundo de 2022, la nación de Argentina ahora se está preparando para abordar el enorme problema de la contaminación plástica en las vías fluviales de América del Sur y el Caribe. La principal institución académica del país, la Universidad Nacional de La Plata, se asoció con la empresa Recyclamar Pampa Argentina para desplegar energía solar en un robot autopropulsado de limpieza de agua.

El nuevo proyecto de energía solar une a los expertos en gestión de residuos de Recyclamar Pampa con el Instituto Universitario de Investigación en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales, que se encargó del sistema de control autónomo, entre otras tareas.

Conferir una operación autónoma al robot fue una hazaña de ingeniería compleja que involucró modelos, controles y la aplicación de algoritmos hechos a medida para los sensores integrados.

El robot está diseñado para capturar desechos flotantes, incluidas partículas microplásticas e hidrocarburos, así como botellas de plástico y otros desechos flotantes. El dispositivo también puede alcanzar objetos flotantes sumergidos debajo de la superficie, a una profundidad de unos 40 centímetros (un poco más de 15 pulgadas).

Se tomó la decisión de concentrarse en las aguas superficiales y cercanas a la superficie porque ahí es donde se acumula la mayor parte de los desechos flotantes en ríos, lagunas y puertos.

Aunque la ingeniería fue una tarea compleja, el concepto es relativamente simple. Es como un Roomba, pero con energía solar.

El Dr. Juan Luis Rosendo del Instituto de Investigación en Electrónica explica que “el funcionamiento es similar al de un robot aspirador doméstico, pero con las dificultades que implica moverse en un medio líquido y en entornos no estructurados como puertos y ríos, donde las perturbaciones externas son presentes y deben poder compensarse desde el control del robot".

En igualdad de condiciones, el robot de limpieza de agua podría haber sido equipado con un motor de gasolina o diésel, o tal vez con gas natural comprimido o celdas de combustible de hidrógeno.

Sin embargo, considerando el propósito ambiental del robot, la energía fósil no era un buen comienzo.

Las celdas de combustible proporcionarían un viaje con cero emisiones, excepto que el combustible de hidrógeno generalmente se obtiene del gas natural. Argentina es una de las naciones que busca obtener una posición de liderazgo en el mercado emergente del hidrógeno verde, pero el gas seguirá dominando en el futuro cercano.

Incluso si el hidrógeno verde está disponible, la energía solar aún sería más adecuada para un robot de limpieza de agua, en parte porque los paneles solares proporcionarían un escaparate de alta visibilidad para el dispositivo.

Además, con la energía solar, un robot acuático no necesitaría regresar a una estación de servicio para encenderse.

El nuevo robot de limpieza de agua de Argentina es solo un ejemplo de la fusión de la energía solar con dispositivos robóticos que realizan tareas ambientales. En una noticia especialmente interesante, la startup estadounidense Aigen se está preparando para presentar una "plataforma robótica escalable alimentada por energía solar para la agricultura y la regeneración del suelo", con $ 4 millones en capital inicial en su bolsillo.

La ronda semilla se llevó a cabo en enero pasado, encabezada por la firma de capital global NEA junto con las firmas AgFunder, Global Founders Capital y ReGen Ventures.

La agricultura regenerativa es un conjunto de principios enfocados en conservar y mejorar la salud del suelo. Las técnicas regenerativas han permanecido al margen de Big Ag durante generaciones. Un repentino estallido de interés en el secuestro de carbono ha mejorado los beneficios finales de invertir en la regeneración del suelo, lo que explica por qué los principales actores de la industria agrícola mundial de repente están alerta.

El ángulo Big Ag encaja bien con el modelo de negocio de Aigen. Más que un triturador de malas hierbas con energía solar, los robots Aigen reducen o eliminan los aditivos químicos, así como también reducen o eliminan la necesidad de grandes maquinarias para golpear la tierra.

"La tecnología de Aigen aprovecha la mejor inteligencia artificial y robótica de su clase para brindar una solución elegante a varios de los mayores problemas de la humanidad. Su producto desbloquea el superpoder de la naturaleza para secuestrar cantidades sustanciales de carbono atmosférico a escala planetaria", explicó Andrew Schoen, socio de NEA.

Aigen cita un estudio del IPCC que indica que entre el 60 y el 75 % del carbono incrustado en el suelo se ha "perdido" en las tierras de cultivo.

La agricultura se encuentra entre las pocas industrias que tienen el potencial de operar de manera rentable en modo de carbono negativo, señala el cofundador de Aigen, Rich Wurden, cuyo currículum incluye trabajar en los modelos Tesla S, X y 3.

Pensándolo bien, sigamos con la energía solar y los robots. Otro nuevo desarrollo interesante en el área de energía solar más robot implica un nuevo enfoque para diseñar plantas de energía solar a escala de servicios públicos montadas en el suelo. En lugar de apoyar los paneles solares sobre el suelo en marcos con diversos grados de inclinación, la startup Erthos de Arizona ha ideado una nueva fórmula fotovoltaica compatible con robots en la que los paneles solares se colocan planos, directamente sobre el suelo.

Erthos afirma que los beneficios de su Earth Mount Solar incluyen "costos de capital reducidos, la eliminación de riesgos de instalación subterránea (sin cimientos de pilotes de acero), sin partes móviles complejas (como motores, engranajes, actuadores y amortiguadores), mayor densidad de potencia por (con una relación de cobertura del suelo de más del 90 %, lo que genera una ganancia de energía promedio del 114 % por acre) y un proceso de instalación simplificado con ensambles de cables fotovoltaicos laminados patentados que eliminan los tirones de cables de CC, las terminaciones de campo de los conectores MC4, las bridas para cables , etiquetado de campo y tareas de administración de cables".

Eso es un bocado. Los robots entran cuando el tema se convierte en mantenimiento. Mantener las instalaciones fotovoltaicas libres de polvo y escombros es una característica operativa importante para los paneles solares. No es particularmente un problema en climas lluviosos, pero en muchas partes del mundo los operadores fotovoltaicos deben tener en cuenta los costos de limpieza.

El diseño plano y compacto de los conjuntos fotovoltaicos de Erthos crea nuevas oportunidades para el uso eficiente de barredoras robóticas sin agua. Los robots están diseñados para recopilar datos en los paneles a medida que avanzan, lo que ayuda a solucionar cualquier problema desde el principio.

Por supuesto, ninguna mención a la energía solar y los robots estaría completa sin mencionar a la NASA, que ha estimulado las primeras etapas de la innovación fotovoltaica para alimentar varios dispositivos robóticos desde el lanzamiento del satélite Vanguard en 1958.

Los Rovers lunares de la década de 1970 funcionaban con baterías. A partir de la década de 1990, los Rovers que se presentaban para trabajar en Marte lucían paneles fotovoltaicos y, desde entonces, la energía solar ha dejado su huella en el Planeta Rojo.

El Opportunity Rover, impulsado por energía fotovoltaica, se conmovió en 2019, cuando se dijo que había transmitido una última y trágica misiva desde Marte. Opportunity había estado inspeccionando el terreno durante 15 años.

Este año fue el turno del Insight Rover de entregar su escudo. El 19 de diciembre, la NASA informó que InSight no respondía. El robot había estado luchando con un suministro de energía cada vez menor durante meses, luego de una desagradable tormenta de polvo.

"... se supone que InSight puede haber llegado al final de sus operaciones", informó la NASA algo pesimista. "Se desconoce qué provocó el cambio en su energía; la última vez que la misión contactó con la nave espacial fue el 15 de diciembre de 2022".

Quizás la próxima misión a Marte incluirá un robot de rescate con una escoba y toallitas húmedas.

Sígueme en Trainwreck Twitter @TinaMCasey (por ahora).

Encuéntrame en LinkedIn: @TinaMCasey o Mastodon: @Casey o Publicar: @tinamcasey

Crédito de la foto: Robot limpiador de agua con paneles solares cortesía de la Universidad Nacional de La Plata.

Tina se especializa en sustentabilidad militar y corporativa, tecnología avanzada, materiales emergentes, biocombustibles y problemas de agua y aguas residuales. Las opiniones expresadas son propias. Síguela en Twitter @TinaMCasey y Spoutible.

Anúnciate con CleanTechnica para que tu empresa esté frente a millones de lectores mensuales.

Hemos llegado a un momento en la historia en el que nuestras acciones determinarán la viabilidad de nuestro planeta y la vida que sustenta, y para garantizar...

La agricultura solar plus ha sido una de mis patadas últimamente. Es un combo hecho en el cielo, y deberíamos ver mucho más de él...

La Dra. Lyndsey McMillon-Brown esperaba ver cualquier cosa menos amarillo mostaza. Cuando el ingeniero eléctrico investigador de la NASA abrió la foto de un pequeño...

NeuroTech ganó recientemente el Premio de Sostenibilidad Zayed 2023 por su sistema inteligente de gestión de energía que utiliza algoritmos basados ​​en Al y transacciones basadas en blockchain para entregar...