martes, 29 de abril de 2014

Planta de energía a partir de residuos Teesside, en Reino Unido

Planta de energía a partir de residuos Teesside, en Reino Unido

La planta de energía a partir de residuos Teesside, situada en la localidad que le da nombre a las instalaciones, en el Reino Unido, utilizará innovadoras tecnologías para generar 49 MW de energía limpia a partir de residuos municipales y comerciales. El proyecto, que está previsto para comenzar su construcción durante el transcurso de 2014 e iniciar sus operaciones para el 2016, se está desarrollando bajo un contrato de Construcción, Posesión, Operación y Transferencia (BOOT, en inglés) por Merseyside & Halton Waste Partnership (MHWP), siendo el contratista principal la empresa conjunta SITA Sembcorp UK, quien firmó un contrato con la Autoridad de Eliminación de Residuos de Merseyside con una vigencia de 30 años para la gestión anual de más de 430.000 toneladas de residuos comerciales y domésticos.

Se estima que la planta de energía a partir de residuos tenga un coste total estimado de 250 millones de libras (303,7 millones de euros), creando más de 100 puestos de trabajo durante la fase de construcción y más de 75 empleos permanentes cuando comience sus operaciones. En diciembre de 2013 el proyecto logró obtener las inversiones totales necesarias a través de financiación sin recurso a largo plazo provenientes del Banco Bilbao Vizcaya Argentaria (BBVA), Crédit Agricole Corporate & Investment Bank, UK Green Investment Bank (GIB), Bank of Tokyo-Mitsubishi UFJ, Sumitomo Mitsui Banking Corporation, UniCredit Bank y Mizuho Bank.


Las instalaciones se están construyendo sobre un área de más de 8.000 metros cuadrados en el polígono industrial ‘Wilton International’ próximo a Redcar, en Teesside. Los residuos utilizados para alimentar la planta de energía se obtienen de los hogares y negocios en Merseyside desde cinco municipios en Liverpool, Knowsley, Sefton, St Helens y Wirral. Para ello, el proyecto incluye el desarrollo de una estación ferroviaria de transferencia y carga de residuos en Knowsley Industrial Estate, desde la cual se transportará los residuos a la planta de energía aprovechando los enlaces ferroviarios existentes.





Las grúas de pórtico fijas serán utilizadas para cargar y descargar los contenedores de residuos desde el tren. Un volquete montado en una carretilla vaciará las cajas que contienen los residuos en el búnker de hormigón de la planta de energía. A partir de ahí los residuos se cargan en una tolva con la ayuda de una grúa para alimentar al horno donde comienza a quemar los residuos a temperaturas muy altas para generar gases de combustión. Como resultado, el gas de combustión caliente pasa a través de dos calderas para producir vapor que permitirá la generación de energía eléctrica.

La electricidad limpia generada por la nueva planta con capacidad para 450.000 toneladas de residuos al año, suministrará suficiente energía a la red eléctrica nacional como para abastecer las necesidades de 63.000 hogares en el Reino Unido. Además, la planta también proveerá de calor a las industrias adyacentes a través de un sistema de calefacción urbana.







Las instalaciones han sido diseñadas para contar con una vida útil prevista de 30 años, que utilizará aproximadamente el 90% de los residuos derivados de los vertederos, reduciendo el consumo de combustibles fósiles que compensará alrededor de 127.335 toneladas de emisiones de CO2 al año.

Además, la planta utilizará oxidantes térmicos para descomponer los gases peligrosos en temperaturas muy altas antes de liberarlos a la atmósfera, teniendo en cuenta que el gas de combustión será tratado usando cal hidratada y técnicas de inyección de carbón activado. Asimismo, la planta de energía también separará los materiales que son reciclables estimados en más de 126.000 toneladas al año, que se utilizará para la fabricación de nuevos materiales plásticos.


Telescopio Espacial Hubble (HST)

Telescopio Espacial Hubble (HST)

El Telescopio Espacial Hubble (HST, por sus siglas en inglés) fue puesto en órbita alrededor de la Tierra a 593 kilómetros sobre el nivel del mar el 24 de abril de 1990 en la misión STS-31, llevada a cabo por el transbordador espacial Discovery. Bautizado en honor del archiconocido astrónomo Edwin Hubble, se trata de un telescopio orbital originalmente concebido en la década de 1940 y, finalmente, puesto en funcionamiento a comienzos de los años 90, el cual celebrará su 25 aniversario en órbita el próximo año.

El Telescopio Espacial Hubble pertenece a un programa de cooperación conjunta entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA), con un coste total estimado en 2.000 millones de dólares estadounidenses a fecha de 1990. El objetivo del Hubble es operar como un observatorio espacial de larga duración para el beneficio de la comunidad astronómica internacional, pudiendo obtener imágenes con una resolución óptica mayor de 0,1 segundos de arco. La ventaja principal de disponer de un telescopio en la baja órbita terrestre reside en la ausencia de los efectos que produce la turbulencia atmosférica, teniendo además en cuenta que la atmósfera absorbe cantidades considerables de radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, que disminuyen la calidad de las imágenes e imposibilita la captación de espectros en determinadas bandas que son absorbidas por la atmósfera terrestre.

Con forma cilíndrica, el telescopio Hubble dispone de una masa cercana a las 11 toneladas, una longitud de 13,2 m y un diámetro máximo de 4,2 m, diseñado para posibilitar ser actualizado, reparado y mantenido por astronautas en las llamadasmisiones de servicio (SM, por sus siglas en inglés). En lo que respecta a las operaciones científicas y de control del telescopio Hubble, se encuentran bajo supervisión del Space Telescope Science Institute (STScI) situado en el Homewood Campus de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. Concretamente, el STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA).

Aunque el telescopio fue originalmente diseñado para contar con una vida útil de 15 años, la NASA llevó a cabo cinco misiones de servicio (SM1, SM2, SM3A, SM3B y SM4) utilizando el transbordador espacial para extender su capacidad operativa en el tiempo. La última misión tuvo lugar en mayo de 2009, en la que realizó las mejoras más drásticas en la capacidad instrumental, al instalarse los nuevos sistemas WFC3 (cámara de gran angular 3) y COS (espectrógrafo de orígenes cósmicos), repararse el ACS (cámara avanzada para sondeos) y el STIS (espectrógrafo de imágenes) y optimizarse el FGS (sensores de guiado fino). Si en la década de los 90 se estimaba que en 2005 quedaría inoperativo, las misiones de servicio han logrado extender la previsión de su vida útil entre el año 2016 y 2021.

El Hubble es un telescopio de tipo reflector que integra un espejo primario con un diámetro de 2,4 m. Para la exploración del cosmos incorpora hoy en día cuatro instrumentos con capacidad de obtener imágenes y espectros, formado por un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino que pueden actuar como interferómetros. El telescopio Hubble integra dos paneles solares que proveen de energía a las cámaras, los cuatro motores empleados para su orientación y estabilización, los sistemas de refrigeración de los instrumentos y la electrónica del telescopio. Asimismo, incorpora baterías recargables que son alimentadas a través de los paneles solares para ser ser utilizadas cuando la Tierra oculta el Sol o cuando la orientación de los paneles solares es incorrecta.

El telescopio Hubble orbita actualmente la tierra a unos 28.000 km/h, completando una vuelta al planeta en un máximo de 97 minutos. La distancia total que ha recorrido alrededor de la Tierra ya supera los 3.000 millones de kilómetros, es decir, una distancia superior a la que supone hacer un viaje de ida a Neptuno. A pesar de su alta velocidad orbital, es capaz de apuntar hacia cualquier punto del universo con gran precisión. En total, la observaciones del Hubble que incluyen más de medio millón de fotografías ocupando el equivalente a 1.420 discos ópticos de 6,66 GB, han permitido a astrónomos de más de 45 países publicar nuevos descubrimientos hechos con el Hubble en 4.800 artículos científicos.

Ruta de la Tierra al Telescopio Espacial Hubble en misión de servicio.

El HST realiza tareas sólo en respuesta a instrucciones detalladas por parte del personal de tierra. Para ello, el telescopio dispone de antenas de comunicaciones con el fin de que los astrónomos y técnicos puedan transmitir las instrucciones precisas. Las cuatro antenas que envían y reciben información entre el telescopio y el Centro de Control de Operaciones del Telescopio Espacial (situado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA), utilizan el Sistema de Seguimiento y Retransmisión de Datos (TDRS). Específicamente, en la actualidad existe cinco satélites TDRS ubicados en varias órbitas estratégicas para garantizar las comunicaciones.

El Hubble incorpora tres cámaras, dos espectrógrafos y sensores de guiado fino (utilizados principalmente para observaciones astrométricas). Debido a su ubicación por encima de la brumosa atmósfera de la Tierra, estos instrumentos científicos pueden producir imágenes de alta resolución de objetos astronómicos. Los telescopios terrestres rara vez proporcionan una resolución mejor de 1,0 segundos de arco, siendo la resolución del Hubble diez veces superior a estos que, como indicamos anteriormente, se establece en 0,1 segundos de arco.

Originalmente el telescopio funcionaba con el instrumento WF/PC1 (cámara de gran angular). Sin embargo, un prematuro mal funcionamiento en uno de sus espejos generó imágenes desenfocadas debido a aberraciones esféricas. En 1993, la misión del transbordador STS-61, que fue la primera misión de mantenimiento del telescopio, llevó a cabo la implementación delWF/PC2, un instrumento de repuesto desarrollado en 1985 por los ingenieros del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California.

Desde ese momento el telescopio espacial Hubble comenzó a enviar imágenes de la más alta calidad jamás tomada en el espacio. No obstante, el WF/PC2 fue sustituido por una versión mejorada conocida como WFC3 (Wide Field Camera 3)durante la misión de servicio SM4 para incrementar las capacidades técnicas.









Cuatro piezas del tamaño de un sello con circuitería de alta tecnología llamados CCDs, recogen la información de las estrellas y galaxias para realizar las fotografías indicadas. Los CCDs son circuitos electrónicos integrados por elementos de imagen sensibles a la luz (píxeles). Cada píxel se le asigna un número y luego se transmite a los ordenadores en la Tierra para formar una imagen.

El Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS, por sus siglas en inglés), permite al telescopio separar la luz que entra en la cámara con el fin de analizar las propiedades tales como la temperatura, la velocidad radial, velocidad de rotación y los campos magnéticos, a través de un rango espectral desde la UV (115 Nm) a través del rojo visible y el infrarrojo cercano (1000 nm).

Este instrumento es capaz de realizar espectroscopia bidimensional en lugar de unidimensional, permitiendo por lo tanto el análisis de multitud de localizaciones en la galaxia simultáneamente. También puede grabar un lapso más amplio de longitudes de onda en el espectro de una estrella al mismo tiempo. El STIS quedó fuera de servicio en 2004 debido a un fallo en la electrónica, siendo reparado durante el desarrollo de la misión SM4 para complementar el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) recién instalado.







La Cámara y Espectrómetro Multi-objeto del Infrarrojo Cercano (NICMOS, por sus siglas en inglés), es un instrumento a bordo del Hubble que proporciona la capacidad de obtener imágenes de infrarrojos y observaciones espectroscópicas de objetivos astronómicos. NICMOS sólo funciona a temperaturas muy frías, por lo que utiliza tecnología criogénica para mantener los detectores a bajas temperaturas.

Por otra parte, la Cámara de Objetos Débiles (FOC, por sus siglas en inglés) construida por los ingenieros de la Agencia Espacial Europea, utiliza intensificadores de imagen para producir instantáneas 100.000 veces más brillantes que la luz recibida, siendo estas imágenes escaneadas por una cámara de televisión EBS (Electron-Bombarded Silicon). Por lo tanto, el FOC proporciona un medio ultra-sensible de análisis.

Los ingenieros encargados del diseño del Telescopio Espacial Hubble tuvieron especial cuidado de tener en cuenta las condiciones de funcionamiento. El Hubble pasaría a estar sujeto a los rigores de la gravedad cero y a estar sometido a temperaturas extremas, incluyendo las importantes fluctuaciones durante cada órbita cuando la Tierra bloquea la luz del sol. Para dar cabida a esto, se instaló una “piel”, o recubrimiento multi-capa de aislamiento (MLI), que protege al telescopio de las temperaturas extremas.

Debajo se encuentra una carcasa de aluminio de peso ligero, que alberga los instrumentos científicos y del sistema óptico. Este último se mantiene unido por una celosía (esqueleto), el cual fue fabricado específicamente mediante epoxy de grafito, debido a que este material presenta interesantes características en rigidez, robustez, ligereza y resistencia a la expansión y contracción en condiciones extremas de temperatura.

Por último, queremos compartir a continuación algunas de las imágenes más espectaculares tomadas por el Telescopio Espacial Hubble a lo largo de su vida:


NGC 6302.

Campo Ultra Profundo del Hubble.

Nebulosa Keyhole.

Nebulosa del Águila.

Galaxias Antennae.


Galaxia del Sombrero.

Nebulosa Ojo de gato.

Fuente: http://www.fierasdelaingenieria.com/telescopio-espacial-hubble-hst/