viernes, 30 de diciembre de 2011

La venganza de Edison/Edison's revenge


Al comienzo del siglo XX, los inventores Thomas Alva Edison y Nikola Tesla se enfrentaron en la “Guerra de las corrientes”
El inventor americano, que había logrado fabricar la primera lámpara incandescente viable, utilizó corriente continua (direct current en inglés) para construir el primer sistema mundial de distribución eléctrica en Nueva York. Su principal desventaja es que no podía llevar la electricidad más allá de unas pocas manzanas. Su rival serbio, Tesla, que trabajó en un tiempo con Edison, inventó la forma de utilizar corriente alterna (alternating current) empleando transformadores para aumentar el voltaje y transmitir la electricidad a mayores distancias. Al final este fue el sistema adoptado y por más de un siglo, la energía que llegaba a los enchufes de nuestras casas lo ha hecho como corriente alterna, pero ahora la corriente continua está de vuelta.
La principal demanda proviene de la necesidad de conservar la energía y de producirla mediante fuentes renovables. La corriente alterna se produce en máquinas rotatorias, turbinas, pero las fuentes renovables, como la eólica o la solar, originan corriente continua, que debido a la estructura de la red eléctrica de nuestros hogares, debe ser transformada en alterna para poder ser utilizada.
Otro factor nuevo es la llegada de los semiconductores, que necesitan corriente continua y que están cada vez más presentes en los electrodomésticos. Estos últimos precisan convertir la corriente en continua, lo que es un derroche energético y genera calor. Al comienzo de la industrialización, esto no era un problema, pero se está convirtiendo en algo importante, especialmente en la industria cada vez más importante de la computación en red.
La corriente continua podría ser una manera de aumentar la eficiencia y reducir las emisiones de carbono. Según la empresa sueco-suiza ABB, se envían en el mundo más de 300.000 millones de e-mails y 250.000 tweets. Los centros de datos que manejan esto están creciendo a un 10% anual y consumen más de 80 millones de Megavatios-hora, casi vez y media la cantidad total de electricidad que gasta la ciudad de Nueva York y emiten alrededor del 2% del dióxido de carbono global. La corriente continua podría ayudar.

Además de su potencial para centros de datos, la corriente continua es interesante para micro-redes, es decir sistemas de distribución que podrían operar independientemente en el caso de un fallo de la red general, y que son muy interesantes para gobiernos y militares muy atentos a la posibilidad de ataques terroristas.
Además de estas redes isla, y gracias a la electrónica de potencia, la corriente continua puede ser transmitida a alto voltaje a distancias más largas, mayores que la corriente alterna por cable, aéreo o submarino. Los sistemas de corriente continua de alto voltaje (High voltage direct current HVDC) conforman el esqueleto de las redes inteligentes, o super-redes, que llevarán la energía de lugares en los que las energía solar o hidroeléctrica son abundantes a países en los que es escasa.
Hay muchos obstáculos para estos desarrollos: temores a los daños ambientales, falta de estándares, miedo a los altos voltajes o limitaciones prácticas como la falta de cable. El dinero podría ser también un problema si no mejora el clima económico. Países como Holanda o España han recortado ya gastos en proyectos de energías renovables, pero se espera que en los próximos veinte años, las redes de corriente continua sean un complemento evolutivo a las de corriente alterna.
Quizás Edison no estuviera equivocado.


At the start of the 20th century, inventors Thomas Alva Edison and Nikola Tesla clashed in the "war of the currents."
The American inventor, who made the first viable incandescent light bulb, also built the world's first electrical distribution system, in New York, using "direct current" electricity. DC's disadvantage was that it couldn't carry power beyond a few blocks. His Serbian-born rival Tesla, who at one stage worked with Edison, figured out how to send "alternating current" through transformers to enable it to step up the voltage for transmission over longer distances. At last AC became the accepted form to carry electricity in mains systems and for most of the last century, the power that has reached the sockets in our homes and businesses is alternating current, but now DC is making a comeback.
The main factor driving demand is the need to conserve energy and produce more of it from renewable sources. Alternating current is generated by rotating engines, but renewable sources such as wind and solar produce DC power. To use it, because of the way our buildings are wired, we first convert it to AC.
Another new thing is the advent of the semiconductor. Semiconductors need DC power, and are increasingly found in household appliances. These have to convert the AC supply back to DC, which is a waste of energy and generates heat. In the early years of industrialization this wasn't an issue, but today it's important, especially in the huge and fast-growing business of cloud computing.
Direct current may be one way to increase efficiency and reduce carbon emissions. Every day, says the Swiss-Swedish engineering firm ABB, we all send more than 300 billion emails and 250 million tweets globally. The centers to handle all this data are growing by 10 percent each year and already consume 80 million megawatt-hours of energy annually -- almost 1.5 times the amount of electricity used by the whole of New York City. They're also responsible for about 2 percent of global carbon emissions. DC power could help
Beyond its potential in data centers, DC power's ability to run on independent distribution networks known as microgrids, able to be independently used in case of a supply failure of the general network, that have a particular interest to governments and militaries who worry about terrorist attacks.
And it's not just "island mode." Thanks to power DC can now be transmitted at high voltage over very long distances, longer than AC. It can be easily used in cables, over ground or under the sea. High voltage direct current (HVDC) systems are the backbone of plans for smart grids, or supergrids, which aim to channel energy from places where power sources such as sunlight and hydropower are abundant to countries where it is scarce.
There are plenty of obstacles to all these development: environmental fears, lack of standards, public fears about the high voltage, and practical limitations, such as a shortage of cable-making capacity. Cash may also be a constraint, if the economic climate does not improve. Countries such as Spain and the Netherlands have already cut subsidies to renewable energy projects. However, it is expected DC to become "an evolutionary add-on" to AC grids over the next 20 years.
Maybe Edison would not be mistaken

Tomado de/Taken from Reuters

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