viernes 18 de julio de 2008

Sobre baterias


He estado de vacaciones fuera del distrito y bueno la diferencia ambiental es muy marcada, desde estos lugares he podido ver estrellas que pensé que solo existían en las imágenes de satélites como el Hubble, pero me ha puesto a pensar, aunque he de confesar que no es el único móvil de este aceleramiento (te extraño compañera de ideas). Hemos estado publicando ideas sobre fuentes alternas de energía como el de la fusión en caliente que genera deshecho radioactivos que son en verdad una tortura para el ambiente, y aunque no esta del todo confirmado parece ser que se encontró un proceso limpio y mucho mas económico, la fusión en frío. Y bueno ni hablar de todos los carros que son impulsados por combustibles fósiles y para este problema ya se ha planteado que el biocombustibles puede ser realmente una solución muy factible y que disminuye de forma muy simbólica el impacto ambiental de lo que considero es como el mayor agente contaminante de la tierra por la gran cantidad de unidades que hay, e inclusive una idea muy innovadora divulgada por mi compañera de ideas sobre el aceite de cocina, pero bueno todo esto parece maravilloso pero lo ideal seria que tuviéramos una solución de energía tomando en cuenta la escasez de alimentos en el mundo, al final y el hambre y el agua, donde queda?
Seguimos consumiendo elementos de la naturaleza para nuestras comodidades, no seria ideal crear maquinas autosuficientes que el combustible que usan y el deshecho puedan unirse en un mismo proceso, se que suena una idea bastante idealista y a lo mejor un tanto irracional en un instante dado, pero es aquí donde dejo este extenso preludio y comienzo a dar entrada a una idea mas elaborada de un proceso que en mi mente puede parecer idealista je…
En un principio mi idea giraba sobre poder crear una batería biológica lo cual pues con las actuales investigaciones sobre biocombustibles no suena tan mal, es decir un generador de electricidad que en lugar de gasolina consumiera biocombustibles, e investigando sobre el tema encontré una invención que hizo correr mi nuez, este invento se llaman Pilas de combustible, es bastante interesante como la NASA ya tenia huso sobre este invento en sus operaciones como en el Gemini y el Apolo y en la actualidad existe un autobús que viaja a mas de 150km/h impulsado con estas baterías, pero que es lo impresionante de estos dispositivos?, aparte de ser muy ecológicos lo cual ya es bastante, el combustible que usan es Hidrogeno y Oxígeno, pero no es lo mas sorprendente de todo, lo increíble es que liberan agua al terminar su reacción.
La forma en que funcionan estas pilas consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible —comúnmente hidrógeno, amoníaco o hidracina— y un cátodo en el que se introduce un oxidante —normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una pila de combustible están separados por un electrólito iónico conductor. En el caso de una pila de combustible de hidrógeno-oxígeno con un electrólito de hidróxido de metal alcalino, la reacción del ánodo es 2H2 + 4OH- → 4H 2O + 4e- y la reacción del cátodo es O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-. Los electrones generados en el ánodo se mueven por un circuito externo que contiene la carga y pasan al cátodo. Los iones OH- generados en el cátodo son conducidos por el electrólito al ánodo, donde se combinan con el hidrógeno y forman agua.
Al parecer el principal problema de estas pilas que aunque no se acaban ni necesitan recargarse como una pila convencional, es que estas bajan su desempeño conforme se le aumenta la carga debido al agua que queda en la batería (la cual curiosamente no se deshecha por la poca temperatura que esta ocasiona y esta permanece en su estado liquido).
Tal vez no sea el mas indicado para dar la siguiente sentencia, pero ¿Por que querer deshacerse del agua? Creo que una posible solución existe en un antiguo proceso llamado electrolisis del agua, la cual suministrando una corriente a el agua alcalina este separa las partículas en hidrógeno y oxígeno que pueden volver a suministrarse por algún método de presión ya que el oxigeno es un elemento mas pesado, se que en principio suena complicado y tal vez y solo tal vez no exista aun la tecnología para unir este proceso en uno, pero suena interesante la idea. Solo me imagino las aplicaciones directas, electrodomésticos autosuficientes en un 80%, automóviles con la misma capacidad de autosuficiencia y por que no, combinando la energía solar con la producida por estas celdas crear edificios y hogares autosuficientes en un porcentaje muy alto.
Pero bueno tal vez especulo demasiado pero bueno al final solo soy un loco con ideas disparatadas.
Dato para curiosos, ¿No suena algo muy similar a lo que se considera como una “Maquina de energía perpetua”?, je no, mas bien yo le llamaría “Maquina de energía semi-perpetua”
Referencia

sábado 12 de julio de 2008

La energia del futuro


Acerca de la fusión en frío

En busca de la planeación de una fuente de energía en la cual el impacto ambiental sea menor recordé lo que una vez me platico un maestro de la preparatoria, la fusión en frío.

En recientes fechas encontré un artículo la verdad bastante controvertido en donde un físico japonés dice haber logrado la fusión en frío

De ser cierto dicho descrubrimiento por fin podriamos tener energia a un muy bajo costo economicamente y ambientalmente, ya que la fusion de particulas de hidrogeno dan como resultado particulas de helio.

¿Qué es la fusión en frío?, ¿Por qué es difícil creer que sea posible este tipo de fusión?

Muchos consideran que este es un mito más de la física, sin embargo como suele ocurrir en la ciencia, los primeros resultados se lograron por casualidad. El 23 de marzo de 1989 dos químicos norteamericanos de la Universidad de Utah (Martín Fleischmann y Stanley Pons) aseguraron en una conferencia haber logrado la fusión en frío mediante un sencillo ingenio y a través de la electrolisis, con una barra de paladio rodeada de hilo de platino, sumergida en agua pesada (agua rica en deuterio*).

En su reporte Fleischmann y Pons aseguraron haber obtenido un watio por centímetro cúbico de agua, lo que representaría 1 millón de veces mas de lo que mostraron las emisiones de neutrones medidas y 50 veces mas de la energía utilizada. La comunidad científica cuestiono mucho estos resultados no solo por la incapacidad de reproducir dicho experimento si no también por que de haber sido cierto, la radiación ocasionada por neutrones hubiera matado a todo el equipo de investigación, lo cual obviamente no ocurrió.

Pese a los fracasos de los científicos y a que se dijese consecuentemente que la fusión fría no era posible, retirándose varios gobiernos y laboratorios de su investigación, pocas semanas después del anuncio de los americanos, el Profesor italiano Scaramuzzi cambió algunos elementos del experimento y, si bien no logró la energía "obtenida" por Fleischmann y Pons, sí demostró que la fusión en fría es posible.
Su experimento eliminó la electrolisis y sustituyó el paladio por un ovillo de titanio. Sumergiendo el titanio en deuterio gaseoso y logrado un equilibrio entre la presión del gas y la temperatura, se consiguió la fusión. El profesor Scaramuzzi midió 491 unidades de neutrones emitidas cuando sólo esperaba contabilizar 30.

Dentro de las investigaciones encaminadas a lograr resultados prácticos y aprovechables a largo plazo, se está aplicando la técnica de la sonoluminiscencia, que consiste básicamente en la emisión de luz por los líquidos sometidos a ultrasonidos. Pero recientemente Yoshiaki Arata, un físico muy respetado en Japón, mostró una reacción nuclear de baja energía en la Universidad de Osaka. Frente a una audiencia abundante, entre la que se incluían periodistas de seis grandes diarios nipones y dos canales de televisión, Arata y el co-profesor Yue-Chang Zhang, produjeron átomos de helio y un exceso calórico a partir de gas deuterio.

Arata usó presión para forzar al gas deuterio a introducirse en una pila evacuada que contenía una mezcla de paladio y óxido de zirconio (ZrO2-Pd). Arata comentó que la mezcla provocaba que los núcleos de deuterio se fusionasen, lo cual elevaba la temperatura en la pila y mantenía su parte central caliente durante 50 horas.

Cabe mencionar que aun no he encontrado algún medio de confianza para poder celebrar dicho experimento y que por fin pueda haber energía barata, ilimitada y sobre todo limpia.

*El deuterio son moléculas pesadas de hidrogeno

**La primera referencia es un artículo con formato de laboratorio en el cual se expresan todos los elementos necesarios para lograr la fusión en frío según el experimento de Arata

Referencias:

http://www.journalarchive.jst.go.jp/jnlpdf.php?cdjournal=pjab1977&cdvol=74&noissue=7&startpage=155&lang=en&from=jnlabstract

Antony Sutton, Cold Fusion: Secret Energy Revolution, 1997.

http://www.arrakis.es/~lallave/nuclear/fu-fria.htm

miércoles 2 de julio de 2008

Biocombustible, reciclado y otros menesteres.

"Una gota de aceite tirada en el drenaje puede contaminar hasta 20 litros de agua"
Antena Radio (IMER)
Consejo: recolectar el aceite utilizado para freir alimentos en una botella y tirarlo a la basura. Esto en principio evita la contaminación del agua que puede ser reutilizada en riego de áreas verdes, sin embargo nos enfrenta a otro problema la generación de basura, pues en este sentido no hemos conectado que hacer con este aceite de desperdicio.
Sin embargo, si existe una solución, que seguramente ya se le habrá ocurrido a un brillante científico; el biocombustible, vgr. el biodisel.
"El biocombustible como se indicó en otro post está formado principalmente por sustancias derivadas de plantas como es el caso del aceite de maiz, o también es elaborado apartir de caña de azucar y otros granos. El biocombustible tiene un impacto mínimo en el ambiente, pues las emociones contaminantes se degradan en un periodo de 17 días; países como Colombia y Estados Unidos en América, y otros de Europa han comenzado a utilizar el biocombustible como generador de energía alternativa*". Sin embargo, a ultimas fechas derivado de la crisis mundial de alimentos se ha visto al biocombustible, junto con los grandes requerimientos de consumo que ha impuesto las crecientes economías de la India y Corea, como un factor determinante en la crisis alimentaria actual (lo cual, si de algo sirve mi opinión es una mera aseveración a priori y quizá tenga más que ver con intereses petroleros y el actual incremento del precio del petróleo, en fin esto es tema de otra discución). Por lo cual su auge se ha detendido.
Esto me lleva a otra forma a través de la cual se genera biocombustible: el aceite doméstico. El aceite doméstico de igual forma puede ser utilizado en la generación de biocombustible a través de mezclas con alcohol y su elaboración implica diversos procesos de decantación, procesos realmente baratos. Quizá el impacto económico proviene en la implementación de maquinaria que pueda utilizar este tipo de energético.
Ahora bien, imaginemos la recolección de toda la grasa o aceite doméstico que se ha empleado en nuestra ciudad en la elaboración de alimentos, tanto en casas como en restaurantes, una diligente recolección y el empleo de este "desecho"; puede ser una importante fuente de energía, sin tocar el grano empleado para alimentación y adicionalmente evitamos la contaminación de un recurso cada vez más limitado: El agua.
Ahí se los dejo de tarea.
*Fuente investigación de datos sobre biocombustible: Antena Radio, Instituto Mexicano de la Radio

Inteligencia artificial


Hoy en la mañana me llego una convocatoria para participar en un concurso sobre difusión y desarrollo de lo que denominamos como inteligencia artificial. Es un tema bastante complejo una vez que comencé a hilar ideas de las dificultades que esta acarrea, por ejemplo el primer paso es como definimos inteligencia artificial.
La inteligencia artificial es un método usado por programadores, en su mayoría aplicados a la robótica en la cual la máquina es capaz de simular lo que ellos denominan inteligencia convencional, que esta sbdividida en las siguientes denominaciones: 

Inteligencia basado en casos.- Ayuda a tomar decisiones mientras se resuelven casos concretos del problema.
Sistemas expertos.- Infieren una solución a través del conocimiento previo del contexto en el que se aplica y de ciertas reglas y relaciones.
Redes Bayesianas.- Proponen soluciones mediante inferencia estadística
Inteligencia artificial basada en comportamientos.- Que tienen autonomía y puedo auto-regularse y controlarse para mejorar.

Es aquí donde veo el fallo principal de los programadores, ya que, el objetivo principal es simular los procesos de la mente mediante algoritmos complejos o sencillos. Donde entramos en el primer bache del desarrollo de la inteligencia artificial, según, claro, lo que yo considero.
P vs. Np
Denominado como uno de los problemas del milenio según la universidad de Cambridge (ofrece una recompensa de un millón de dólares a quien dé solución a este problema). Lo expresare en principio con un ejemplo, supongamos que tenemos un conjunto donde tenemos todos los números naturales, y queremos demostrar que determinados números pueden sumar, por ejemplo: 21, en un sentido convencional pues sólo tenemos que demostrar que la suma de esos números es realmente 21, por ejemplo, tomemos el 10 y 11. A este tipo de problemas se les conoce como problemas P, que son lineales y se pueden resolver en un tiempo relativamente corto o definido estadísticamente. Ahora, considerando el problema previo, la pregunta sería cuáles son las combinaciones de números naturales en suma y resta, inclusive en multiplicación y división, de los cuales el resultado sea el número 21, bueno, en primera instancia podríamos decir, si es 7*3 o 1+2+3+5+10 y así podríamos seguir y, créanme, obtendríamos un sin fin de soluciones en el cual podríamos dedicar la vida entera y probablemente obtengamos un resultado de todas las combinaciones, o tal vez sean infinitas y por consiguiente no lleguemos a ese resultado, a este tipo de problemas se les denomina Np.
El ejemplo tiene una aplicación numérica, pero ahora supongamos que estoy en medio de alguna ciudad y quiero ir a determinado punto, podría tomar la dirección corta, la cual es verificada directamente desde el resultado, no por que conozcamos todas las opciones (problema p); o podría ver cuales son todas mis opciones y elegir la más óptima (problema Np), la cual nos llevaría a una realmente extensa rama de posibilidades. Es obvio que no es un problema fácil. Al final, todo se resume a: P=Np? Si la respuesta es afirmativa pues sería sólo cosa de poder resolver de forma lineal todas las opciones de ruta, y si la respuesta es no, cómo creen que lo demostrarían si en cada paso la verificación es lineal? ya que partimos del resultado para ver si las opciones de ruta realmente son ciertas y no sólo absurdos. Como ven, no es un problema sencillo y bueno esta es la principal traba por la cual las máquinas se ven conflictuadas al tomar decisiones por resolución de casos.
El segundo “pero” que le encuentro es precisamente encontrar las matemáticas de las neuronas, un desarrollo de una teoría cognitiva expresada en forma de ecuación. En este punto yo creo que la imposibilidad de hacer eso radica en la limitación emocional de las matemáticas (aunque alguien me podría patear por hacer tal aseveración) ya que, por costumbre se cree que el lenguaje matemático es objetivo, y tal vez lo sea, pero nuestros razonamientos no lo son, siempre tenemos emociones involucradas en cada proceso y no sólo eso, estamos expuestos a un sin-fin de errores sistemáticos ocasionados por una disfunción (ojo: no necesariamente hablo de enfermedades) de nuestro organismo. Lo que nos dice Russell sobre este tema es que, aunque no podamos ver todo de una forma objetiva, eso no nos da la imposibilidad de conocer el ambiente en su forma natural. Es aquí donde las emociones juegan un papel crucial, por ejemplo: Si una persona tiene una fobia hacia el fuego y otra en su vida ha sabido que el fuego quema pero si conoce lo que es el miedo puede inferir, al ver la expresión de la otra persona y su miedo por el fuego, que el fuego puede ocasionarle un daño, pero este ejemplo es sólo una potencialidad ya que podría ser sólo alguna pesadilla, pero lo importante de este ejemplo es que las emociones nos dan una herramienta más de aprendizaje, cosa que los programadores no han tenido en cuenta en sus lenguajes para simular inteligencia artificial.

Como es notorio el problema de la inteligencia es un tema que aún se discute tanto de forma filosófica como de forma matemática, y este tipo de problemas, a mi forma de ver, sólo es la punta de iceberg.

*Esta parte en lo personal me maravilla, todo lo hacemos de forma cotidiana y cuando lo tratamos de formalizar encontramos trabas tan grandes como esta

Referencias:
  • Tirso de Andrés, Homo Cybersapiens. La Inteligencia artificial y la humana, 2002
  • Stephen Cook. The P versus NP Problem. Publicado en 2007-08-27.

martes 1 de julio de 2008

La Y símbolo copulativo y disyuntivo.



Y: Vigésima octava letra del abecedario español, y vigésima quinta del orden latino internacional, que representa un fonema consonántico palatal y sonoro. Es una conjunción copulativa.




La conjunción es la palabra invariable que encabeza diversos tipos de oraciones subordinadas o que une vocablos o secuencias sintácticamente equivalentes.




La conjunción copulativa es la que coordina aditivamente una oración con otra, o elementos análogos de una misma secuencia; p. ej., y, ni.*




La Y como símbolo de caminos puede denotarnos la división de destinos.





La Y en las relaciones humanas tiene ambos efectos, es decir puede ser disyuntiva (conjunción disyuntiva La que denota exclusión, alternancia o contraposición entre dos o más personas, cosas o ideas; p. ej., o.) o copulativa, al momento de decir Tú y Yo; Paseo y Cena; Amor y Sexo.




O en su caso puede señalar la diferencia de opiniones y la separación de las relaciones.




En todos los casos la Y sirve como un símbolo de la decisión cotidiana; día a día el hombre enfrenta pequeñas decisiones que forjan su destino a través de actos libres.




*Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española

lunes 30 de junio de 2008

Combustible

Ayer mientras caminaba en esta contaminada ciudad veia pasar bastantes microbuses, cada una con su respectiva humadera, y a un lado un restaurante. Me vino a la mente una imagen bastante curiosa, por un lado todos los millones de coches liberando gases toxicos a todo al ambiente del cual cada persona se da una buena bocanada de esos agentes toxicos, y por el otro lugares que en teoria ya son libres de humo de tabaco, me parecio sumamente irónico como gira esta ciudad.
Nos quejamos del calentamiento global, de la gran cantidad de agentes contaminantes en el ambiente y sin embargo seguimos generando una gran cantidad de deshechos al ambiente; basura que por mas que tratemos de meter en botes y cestos de basura pues no va a desaparecer, solo la acumulamos en lugares distintos lejos de nuestra vista; pero saben algo? los adelantos científicos han logrado crear, si no una solucion, si una medida para disminuir la cantidad de deshechos, y no solo eso la cantidad de gases toxicos ocacionados por la combustion del petroleo, y se llama "BIOCOMBUSTIBLE".
Esta sustancia es principalmente aceite de maiz (obviamente filtrado por varios procesos), no quiero ser un idealista, pero se imaginan la cantidad de demanda que esto exigiria al pais para este combustible?, requeriria de mas campos de cultivo y personas que se dediquen a cosechar mas maiz; y no solo eso, si no tambien la implementacion de mas tecnologia agrícola (de la cual somos pioneros en gran parte de ella, aunque no la usemos), y bueno no vayamos mas allá, si eso pasa con el maiz, que no pasara con otro tipo de plantas?.

viernes 27 de junio de 2008

Bazofia, metano, composta...

Tengo por costumbre separar mi basura: una bolsa con reciduos inorgánicos y en un garrafón vacío de agua de 10 lts. meto mis residuos orgánicos. De la descomposición de los reciduos se produce gas metano1, por eso es importante de vez en vez destapar la garrafa para que cuando se quiera introducir un nuevo desperdicio la tapa me golpé. Ayer mientras platicaba con otro buen loco que medio sabe de estas cosas, le dije que quizá sería buena idea esto de separar y juntar todos los reciduos orgánicos producidos en la ciudad, ciudades o país; tener plantas locales generadoras de composta con dichos residuos, lo cual no sólo nos daría un efectivo abono para nutrir la tierra de parques y áreas verdes, sino que quizá con el gas producido por la descomposición, el metano, pudieramos aprovecharlo en cuestiones energéticas.

Este loco me dijo que quizá sería muy poco metano el producido, pero valdría la pena intentarlo y ver que pasa no?


Que diablos solo soy un triste loco


1. El metano es el hidrocarburo alcano más sencillo, es un gas. Su fórmula química es CH4.

Cada uno de los átomos de hidrógeno está unido al carbono por medio de un enlace covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase líquida.
En la naturaleza se produce como producto final de la
putrefacción anaeróbica de las plantas, este proceso natural se puede aprovechar para producir biogás. Puede constituir hasta el 97% del gas natural. En las minas de carbón se le denomina grisú y es muy peligroso por su facilidad para inflamarse.

Hoy día se intenta almacenar en lo posible para reaprovecharlo formando el llamado gas natural). Fuente Wikipedia.