Innovaciones tecnológicas en el escenario AGUA-ENERGÍA, por Mariano Sanz, CIRCE

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Presentación sobre "Innovaciones tecnológicas en el escenario AGUA-ENERGÍA", por Mariano Sanz, CIRCE, en la Conferencia Anual 2014 de ONU-Agua en Zaragoza. Preparando el Día Mundial del Agua 2014: Alianzas para mejorar el acceso, la eficiencia y la sostenibilidad del agua y la energía. 13-16 de enero de 2014.

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Innovaciones tecnológicas en el escenario AGUA-ENERGÍA, por Mariano Sanz, CIRCE

  1. 1. Innovaciones tecnológicas en el escenario AGUA-ENERGÍA
  2. 2. Conferencia anual de ONU Agua de Zaragoza Sugerencias M.Sanz - J.F.Sanz
  3. 3. Los extraordinarios avances científicos y tecnológicos que estamos experimentando estas últimas décadas, fundamentalmente en lo concerniente a las áreas del conocimiento en nanociencia y nanotecnología, nos están desvelando las propiedades de nuevos elementos y materiales nanoestructurados, introduciéndonos en una revolución tecnológica de gran trascendencia para la evolución de la humanidad.
  4. 4. El control de la naturaleza a escala atómica nos está proporcionando asombrosos avances en todos los campos de la actividad humana. Energía, alimentación, Sanidad, construcción, Ingeniería, teleco,
  5. 5. La obtención de nuevos materiales y componentes, así como el descubrimiento de nuevos procesos en el umbral de las transformaciones materia-energía desbordan los límites de las propiedades físico-químicas hasta ahora conocidas.
  6. 6. Somos testigos de profundos cambios en nuestros hábitos cotidianos, en nuestro modo de vivir. No podemos eludir esta realidad En el contexto agua – energía
  7. 7. No estamos reconociendo debidamente la trascendencia que está suponiendo la aplicación de determinados avances e innovaciones tecnológicas en el escenario agua-energía, principalmente en lo concerniente a: • Los nuevos sistemas de almacenamiento eléctrico. • Las nuevas tecnologías de conversión fotovoltaica. • La electrónica de potencia. • Los nuevos materiales.
  8. 8. El almacenamiento eléctrico Baterías ión-Litio y Litio-metal polímero Con electrodos nanoestructurados y electrólito polimétrico de película ultradelgada: 250….. 400 Wh/kg. Eficiencia carga descarga 94/97% 10-15 años duración garantizada en régimen dinámico, 25/4 años en régimen estacionario. metal - aire grafeno nanoestructurado y electrólito polimérico 400….. 600…..800…..1000….5000…10.000…. Wh/kg Super y Ultracondensadores Con armaduras de grafeno nanoestructurado y dieléctrico polimérico 80…100..160..250..Wh/kg. EfiC.97/99%, duración más de 50 años rég.dinám
  9. 9. The current overflow of the conventional limits of batteries 180 210 240 270 300 330
  10. 10. Developments in hypercondensadors could exceed the expectations of current batteries New nanostructured Hypercapacitors New nanostructured batteries Graphene
  11. 11. Los avances tecnológicos en generación fotovoltaica
  12. 12. Recursos …?
  13. 13. ELECTRONICA Potencia y control
  14. 14. La revolución tecnológica en la movilidad La irrupción del vehículo eléctrico impulsor del cambio al nuevo escenario
  15. 15. The advent of the Electric Vehicle on the energy scenario
  16. 16. 2012 Tesla Model S New features of graphen Li-Ion batteries already in the market 260Wh/kg
  17. 17. The Electric Vehicle impulses the electrical storage technologies, and enters them into our homes and in all activities of society. The driver of the change towards a new scenario
  18. 18. With the advent of electric vehicles, we can estimate that the electricity will be part of more than 75% of our activities, becoming the major final energy of the energy system.
  19. 19. Due to its characteristics of ease and speed of transportation, availability and adaptation practically instantaneous, electric power prevails as an energy vector in almost all areas of human activity. Electric energy: fundamental energetic vector
  20. 20. Impacto de las innovaciones tecnológicas en el escenario
  21. 21. LA ASOCIACIÓN AGUA – ENERGÍA ELÉCTRICA (FRÍA) factor fundamental en un futuro desarrollo de la humanidad basado en sistemas sostenibles, justos y equitativos.
  22. 22. La aplicación de los avances tecnológicos, nos permite Local, flexible and intelligent Microgrids, able implementar un escenario, en el que no se utilicen procesos to manage the bidirectional eléctrica flow, térmicos para la generación de energía energy ni para la allowing the universalization of distributed obtención de movimiento. un escenario diferente al previsto, mucho más eficiente, justo, equitativo, sano y activity power systems in all areas of humannatural.
  23. 23. La aplicación de los avances tecnológicos, nos permite un escenario en el que no necesitemos procesos térmicos para la generación de energía eléctrica ni para la obtención de movimiento. •Materiales livianos basados en materias orgánicas renovables, mucho más resistentes que los utilizados en la actualidad, darán lugar a construcciones para el almacenamiento y distribución de agua con características mucho mas favorables que en la actualidad, facilitando la integración con los sistemas de captación energética eólica y fotovoltaica, incrementando su ámbito de aplicación y rentabilidad. •Con los nuevos materiales y sistemas de control tanto de potencia como de señal, el sector de alimentación (la agricultura y ganadería), podrá diversificar su actividad con la energética, pudiendo conformar islas autosuficientes o excedentarias. No existen barreras científicas ni tecnológicas para la implantación del nuevo escenario.
  24. 24. No deberíamos establecer el futuro escenario del aguaenergía en base a las actuales estrategias de continuismo tecnológico, en el que no se tiene en cuenta el impacto de las nuevas tecnologías. Debemos evitar que se repitan las acciones que nos han conducido a nuestro actual escenario energético, económicamente insostenible, por la imprevisión y no aplicación en su momento de las tecnologías disponibles para la asociación agua-energía. Si verdaderamente queremos conseguir un desarrollo de la humanidad sostenible, justo y equitativo, las tecnologías las tenemos a nuestro alcance.
  25. 25. Conferencia anual de ONU Agua de Zaragoza Sugerencias M.Sanz - J.F.Sanz
  26. 26. Centralized electric and gas grids
  27. 27. The solution proposed with the current technology is a system of energy integration of the AC current synchronous environment from local distributed generation to national mesh grids, and later to the intercontinental grid. Supergrid intercontinental Supergrid Smart Grid National/ regional transport Regional Distribution
  28. 28. The new type of power system Microgrid: Small, modular generation to low voltage distribution systems.
  29. 29. Fundamentos del cambio: LA NANOTECNOLOGÍA LA FÍSICA CUÁNTICA
  30. 30. La aplicación de los avances tecnológicos, nos permite un escenario en le que no necesitemos procesos térmicos para la generación de energía eléctrica ni para la obtención de movimiento. No a los recursos fósiles No a los biocarburantes No existen barreras científicas ni tecnológicas para la implantación de este escenario.

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