DERESU-111

Lo reproduzco a continuación, para seguir completando mi archivo cronológico de textos sobre DERESU-111:

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He escogido esta área temática sobre "Un mejor Estado", para referirme a un sistema estatal autofinanciado, sobre Agua y Energía.

Se trataría de comprar Energía potencial en forma de Agua elevada y de posteriormente vender esos recursos energéticos a las centrales hidroeléctricas que deséen Agua elevada a la altura neta exacta y con los flujos precisos, en todas las regiones de Chile.

Todos mis artículos sobre Deresu-111 van quedando ordenados cronológicamente en el siguiente archivo:

(En este punto puse un enlace que conduce a este sitio DERESU-111)

Ahí me he valido de la ayuda de Superman y de un Volkswagen escarabajo, para mostrar que con agua elevada es perfectamente posible substituir la energía eléctrica que tradicionalmente se genera al convertir energía del petróleo, o del gas natural, o del carbón.

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Unidad para Agua elevada

Yo he definido una nueva unidad energética para esa Agua levantada, pero antes de mencionar el nombre escogido, prefiero ya tener funcionando unos aparatillos que (según espero) mostrarán en la práctica el efecto de dicha unidad.

Como tener todo ello funcionando de acuerdo a mis especificaciones tomará un tiempo aún indeterminado, he optado por valerme de una medida netamente provisoria. Se trata de llamar a esa unidad de "AguLev" (abreviación temporal de "Agua Levantada").

Aspiro a que el nombre definitivo para esa unidad energética será totalmente diferente a "AguLev", pero esta solución circunstancial puede serme útil para el resto de este escrito y para ser usada durante el tiempo que yo demore, en tener una cantidad de módulos y de elementos debidamente terminados y documentados.

Eso puede tomar semanas, meses o años, dependiendo del orden en que esos nuevos componentes sean dados a conocer, paso a paso.

Mientras 1 watt hidroeléctrico es una potencia (efecto) que se logra cuando un flujo de Agua cae sobre una turbina, 1 "AguLev" es la energía potencial de la suficiente Agua elevada, para que cuando esta caiga sobre la turbina, conduzca a un efecto de 1 watt.

Mientras 1 "AguLev" sube, 1 watt hídrico baja.

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Conversiones

En el archivo sobre Deresu-111 ya indicado más arriba, he explicado que elevando Agua es posible convertir energías renovables, reduciendo considerablemente los costos actuales. Un motivo es que mi idea elimina los generadores y cajas de cambio de cada pequeño conversor.

He explicado además con que largos canales palalelos y horizontales, es posible instalar muchos elevadores de Agua. Por cada "AguLev" que se eleve, es posible lograr un efecto de 1 watt cuando esa agua levantada se conduce hasta una hidroeléctrica y se deja caer.

Con un sistema estatal que por un lado compra "AguLevs" a productores de todo el país y que por otro lado vende las mismas "AguLevs" a centrales eléctricas, bastaría tal vez con un 5% de sobreprecio, para que el sistema administrativo sea autofinanciado.

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Canales y Energías Renovables

El archivo Deresu-111 contiene varios escritos que se refieren a levantar Agua entre dos canales, mediante maquinarias activadas por energías renovables.

Hay muchísimas formas de construir esos canales o sus equivalentes, así como hay innmumerables formas de elevar Agua. Yo estimo que muchos nuevos módulos surgirán en el futuro, a medida de que nuevos innovadores se vayan percatando de los beneficios que se podrían lograr, al trabajar con Agua y Energía que conduce a Sinergia positiva.

En estos momentos se incendian valiosas áreas forestales en Grecia y las personas evacuadas se cuentan por miles. Considerando las enormes pérdidas que incendios similares ocasionan en todo el mundo, yo creo que a la larga se ganaría bastante con la construcción de sistemas automáticos de apagado. Sistemas de ese tipo podrían lograrse como sinergia resultante de la construcción de canales de agua, que convierten energías renovables.

Elevando Agua es posible convertir energías caprichosas y díscolas, en energía potencial disciplinada. Esta Agua cae luego a una turbina, se convierte a electricidad estable y sigue cayendo hasta un canal inferior. Enseguida el agua del canal inferior se vuelve a elevar con las mismas maquinarias que la levantaron poco antes. Con esas levantadas y caídas repetidas, logramos una rotación del agua, que por lo demás contribuye a su buena oxigenación.

Agua en rotación no se empantana con tanta facilidad.

Ahora que tenemos la unidad provisoria 1 "AguLev" para designar al agua que se debe elevar para lograr un efecto hídrico de 1 watt, es perfectamente posible imaginar por un lado a productores que se dedican a elevar agua entre dos canales, mientras por otro lado hay empresas hidroeléctrica que pueden comprar esos "AguLevs", para transformarlos en "Watts" y para enseguida distribuirlos a la red eléctrica.

Los dueños de centrales hidroeléctricas interesadas comprarían energía potencial del agua, mientras chilenos de todas las regiones ganarían dinero elevando agua con el uso de energías renovables de la naturaleza.

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Trabajo Estatal

Yo propongo que el Estado chileno sea el intermediario entre ambas categorias de productores. El estado puede comprar energía en forma de "AguLevs" y la puede vender a empresas que a su vez venden Watts a los consumidores, via la red eléctrica.

Personalmente encuentro muchas ventajas con que exista un poder comprador confiable, aunque no tengo nada en contra de que ciertos "AguLevs" sean vendidos directamente a las hidroeléctricas.

Como comprar por un lado y vender por el otro implica una serie de actividades administrativas, técnicas y jurídicas que requieren de personal e infraestructura, me parece perfectamente natural que el Estado cobre un mínimo porcentaje en forma de compensación económica por el trabajo realizado.

Esa compensación no sería un impuesto, ya que los impuestos se pagan sin que necesariamente exista una relación directa entre el pago de impuestos y el servicio proporcionado.

Yo diría más bien que esa compensación podría catalogarse como "tasa", es decir como un pago directamente relacionado con el servicio prestado. Con los años me he acostumbrado a distinguir entre impuesto y tasa, gracias a que en Brasil yo pagaba una "taxa" y en Suecia pago un "avgift", cada vez que pago por ciertos servicios públicos específicos.

Entrar a un baño público en la estación central de Estocolmo cuesta 10 Skr (coronas suecas). En el instante que escribo esto, el Euro cuesta 10,087 Skr, según datos de TV-Texto que se actualizan varias veces cada hora.

Una visita a un baño público de esa estación de ferrocarriles cuesta entonces algo más de 1 Euro. Esas 10 coronas son por concepto de "tasa". No son un impuesto.

La "tasa" se paga por un servicio público optativo, mientras un impuesto se paga sin que necesariamente se reciba un servicio directo.

La "tasa" se puede evitar si uno opta por no utilizar el servicio. En el caso del llamado "avgift" (tasa) para utlizar un baño público en el centro de Estocolmo, es posible ir algo más lejos de la estación central, donde la tasa acostumbra ser de solo la mitad, es decir 5 Skr o medio Euro.

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Tasa e Impuesto

Es sumamente difícil administrar un impuesto específico, cuya finalidad sea clarísima, si es que dicho impuesto se saca de un impuesto mayor. Un ejemplo es cuando se aplican diferentes niveles de IVA para diferentes artículos. El administrar ello puede llegar a costar una parte considerable del propio IVA especializado.

Al construir un sistema administrativo que compra y vende "AguLevs", con las tasas del 5% percibidas sería posible pagar al personal que realiza ese trabajo, así como la maquinaria, locales, vehículos y computadores que se requieren para la tarea. Un eventual sistema basado en tasas de transferencias energéticas desde "AguLevs" hasta "watts", cubriría automáticamente sus propios costos.

Yo pienso por ello, que una vez que se logra una tasa de ese tipo con administración autofinanciada, se hace luego sumamente fácil agregar un nuevo pequeño porcentaje estrictamente relacionado con esos mismos "AguLevs" y que en realidad sería lógico clasificar de impuesto. Como ejemplo, podría ser otro 5% de sobreprecio.

Tendríamos entonces un 10% de sobreprecio total a cada "AguLev" transado.

En ese caso sería un impuesto de 5% bien específico, que tendría un uso igual de específico. De ese impuesto de 5% a los "AguLevs" yo propongo (por ejemplo) que un 2% vaya al Estado, un 1,5% vaya a la Región donde se generó el AguLev y el otro 1,5% vaya a la Comuna donde se produjo el "AguLev" respectivo.

De esa forma tanto el Estado, como la Región, como la Comuna tendrían recursos económicos para apoyar el surgimiento de nuevos "AguLevs" en cada rincón del país.

Por lo tanto ese impuesto del 5% sería para fomentar la conversión de energías renovables y para crear fuentes de trabajo estables en todas las regiones del país.

Todo esto es una idea relacionada con Deresu-111, pero que por razones obvias se encuentra entre las metas de mediano y largo alcance.

Más "AguLevs" conducen a más Agua y Energía, a más tasas para construir y mantener la infraestructura administrativa y a más "impuestos marcados" que solo se deberían utilizar para fomentar la construcción de nuevos canales de Agua y de nuevos elevadores del precioso líquido.

Con esa masa líquida en las alturas, se logra Energía limpia e inagotable. Esos son los objetivos centrales de Deresu-111. es decir hacer llegar abundancia y de Agua y Energía a lo largo y ancho de todo Chile.

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Ejemplo de Autofinanciamiento Energético

Una empresa pequeña, mediana o grande decide instalar máquinas para elevar Agua con el uso de energías renovables. Se acuerda un precio por cada "AguLev-hora" producido, se instala un medidor de esa Agua elevada y el Estado compra esa producción al precio pactado.

Enseguida el mismo Estado vende los "AguLev-horas" comprados, a plantas hidroeléctricas y recarga el precio de compra en (digamos) un 10%.

La mitad de ese sobreprecio sería en calidad de 5% de tasa y la otra mitad sería un 5% de impuestos. Con el 5% de tasa se pagarían los gastos de ese propio sistema administrativo estatal.

Con el 5% de impuestos se apoyaría a nuevos empresarios interesados en vender nuevos "AguLevs-hora". Esa actividad de fomento sería tanto estatal, como regional y comunal.

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Libertad de mercado

Los empresarios que quieren vender directamente su producción de "AguLev-horas" a las hidroeléctricas, no tendrían impedimento alguno para hacerlo.

El Estado no necesitaría asumir responsabilidades técnicas ni de infrastructura sobre esa agua y energía. Esas obligaciones las asumiría el mercado. Solo se trataría de un trabajo administrativo, financiero y jurídico. Se trataría de comprar y vender energías renovables convertidas a "AguLev-horas", lo que sería equivalente a comprar y vender energía potencial, en forma de agua elevada a la altura neta correcta y con el flujo exacto.

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Autobeneficios

Convertir energías renovables contribuye a disminuir la importación de recursos fósiles. Entre muchas otras formas de convertir las energía alternativas, yo propongo hacerlo también mediante elevar Agua con la aplicación de esas energías.

Sobre el Agua elevada comercializada por el Estado, yo propongo un pequeño tributo estatal del 10%, donde un 5% sería una tasa para financiar la administración misma, mientras el otro 5% sería un impuesto puntual, destinado exclusivamente a fomentar el surgimiento de nuevas máquinas que elevan Agua. Ese fomento podría realizarse mediante préstamos con intereses ventajosos.

Resumidamente, las energías renovables que elevan Agua, se autobeneficiarían de su propia producción, la que iría en aumento sostenido durante el resto del siglo. Deresu-111 se iría así construyendo decenio tras decenio, con una parte del capital necesario, que provendría de la propia comercialización del Agua levantada y de la Energía convertida que se utilizaría para elevar esa Agua.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Lo reproduzco a continuación, para seguir completando mi archivo cronológico de textos sobre DERESU-111:

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"Las energías renovables acostumbran comportarse caprichosamente. El viento cambia de dirección y de intensidad. Las olas pueden quedar calmas y algunas horas después llegan a mostrarse furiosas. Las mareas cambian de dirección y de velocidad de desplazamiento.

Mi propuesta es eliminar los generadores eléctricos de muchas maquinarias que convierten energías renovables. Construyamos canales de agua a diferentes alturas y elevemos el agua entre esos canales. De esa forma realizamos la conversión en centrales hidroeléctricas tradicionales.

He escrito sobre ello en "Canaletas, Agua, Energía y Deresu-111", que ya se encuentra en el siguiente archivo sobre Deresu-111:

(En este punto puse un enlace que conduce a este sitio DERESU-111)

Ahí he incluído ilustraciones y fotografías que muestran desde un tornillo de Arquímides hasta un canal navegable donde se vé un histórico elevador de agua movido por el viento. Ahí se vé además un esquema con dos canales paralelos y horizontales, donde el agua es subida hasta el nivel superior.

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Regiones con Agua y Energía (A&E)

Deresu-111 apunta a transportar A&E a lo largo y ancho de Chile, dentro de 111 años. Después de ello se espera que ya existan grandes ductos. Ahora he escogido el área temática "La región opina" de Océanos Azúles para referirme a futuras redes de canales, acueductos y canaletas, ya que todas las regiones de Chile sin excepción, son aptas para utilizar Agua como conversora de Energías renovables locales.

Se podría objetar que en la Antártica chilena el agua se congela, pero yo me ducho todos los dias con agradable agua caliente, inclusive en dias invernales cuando el termómetro baja de los 10 grados bajo cero, llegando a mi record que ha descendido más allá de los 30 grados negativos afuera de casa.

Me baño en piscinas temperadas cuando afuera está cubierto de hielo y nieve. Por ello encuentro perfectamente natural que hasta en la región antártica famosa se pueda elevar agua, ya sea adentro de edificios, de cavernas o en cavidades bajo el hielo.

Todas las regiones de Chile tienen agua y energías renovables. Estas últimas podrían convertirse a electricidad con el uso del Agua (ya sea salada o dulce). Por ello es posible pensar en integración regional, que logre sinergía entre A&E gracias a sistemas de canales y túneles.

El agua transportada puede tener múltiples usos, entre ellos la capacidad de generar la electricidad que puede hacer posible desalinizar el agua de mar, via ósmosis invertida.

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Gaviones

Si algún lector aún no ha visto esas pesadas estructuras, menciono que los gaviones son bloques alargados de sección cuadrada o rectangular, formados por una cesta de alambre galvanizado que se vá llenando de piedras. Cada cesta se amarra con alambre a las circundantes. Esos bloques se montan a menudo con cierto desplazamiento entre cada capa, para lograr así una pendiente del terreno.

La técnica es usada mundialmente para canalizar flujos de agua y para reforzar laderas de montañas o las orillas de carreteras y líneas férreas. Esa ingeniosa solución italiana consigue lograr diseños que se armonizan con el paisaje. Los espacios entre las piedras permiten el drenaje del terreno sostenido por esa pesada masa pétrea y se van poco a poco llenando de tierra, vegetación y microorganismos. Algo similar ocurre con los sedimentos que se incrustan en los resquicios que quedan sumergidos.

La copia de este artículo que dentro de poco pondré en el archivo de Deresu-111, incluirá dos fotografías que muestran canales delineados por capas de gaviones.

En Chile tenemos miles de metros de altura, llenos de material rocoso, apropiado para ser triturado y para construir gaviones en todas las regiones. Con esas barreras se hace posible canalizar Agua dulce y demorar su descenso final hasta el mar. Teóricamente los chilenos podríamos tejer una especie de telaraña gigante, llena de trillones de gotas de agua.

La metáfora de una telaraña con gotas de condensación, es aplicable a una red de canales y túneles en altura, que convierte energías reciclables, incrementa el regadío, mejora la pluviosidad y combate incendios forestales. Dichos canales pueden conectarse a embalses o a diversos tipos de estanques.

Tener acceso a abundancia de Agua y Energía, es comparable a poseer minas de oro y plata. Miles de chilenos podrían trabajar en obras de canalización con maquinaria moderna, durante muchos decenios. Cerca de esos canales pueden ir surgiendo plantas hidroeléctricas, nuevos bosques y diversos atractivos turísticos en cada región de Chile.

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Costos

Uno de los motivos de que las energías renovables aún no sean totalmente competitivas, es el alto costo de los sistemas que deben ajustarse constantemente, a lo caótico que se comportan las fuerzas de la naturaleza. Mi propuesta elimina muchos de esos costos, pues al levantar agua entre dos niveles, es totalmente permitido que esas elevaciones sean rebeldes o intermitentes e impredecibles.

Una vez que el agua llega al nivel superior, las gotas se mezclan dócilmente sin xenofobia y adoptan una energía potencial estable. De ahí que no importa la frecuencia con que el agua sube, ni la intensidad de cada flujo o chorro. Independientemente de la maquinaria que se utiliza para elevar el agua, una vez que esa agua llegó al tope tiene la misma "calidad" energética, es decir la misma energía potencial.

Por esa razón se pueden usar las mismas "telarañas" de acueductos, para levantar agua con ayuda de energía solar, eólica, mareomotríz o de las olas. Mientras uno o varios tipos de energía cesan de levantar agua durante algunas horas, otros tipos pueden seguir haciendolo. De esa forma se compensan los aportes de diferentes recursos renovables, a lo largo del tiempo.

Mi idea de sacar los generadores y cajas de cambios de cada pequeño aparato conversor, conduce a que los pesos del aparataje disminuyen, al mismo tiempo de que todo se hace más simple. Elevar agua valiéndose de movimientos caóticos de la naturaleza, no requiere de precisión exagerada en las maquinaria. Todo se puede construir y mantener con mayor simplicidad y más bajo costo. Al valerse de centrales hídricas fijas, se traslada la precisión a dichas instalaciones, que logran estabilidad en la red, con solo mantener las alturas netas y los flujos de agua por segundo.

Menor precisión en los elevadores de agua, eliminación de centenas de pequeños generadores y transformadores eléctricos, todo ello rebaja los costos, si es que al mismo tiempo se construyen hidroeléctricas de mayor dimensión, para convertir toda la energía que es transformada por muchísimos elevadores de agua.

Un ejemplo podría ser un par de canales costeros de 10 km de largo cada uno, a una distancia neta de 5 metros de altura. Cada 100 metros se instala un aparato que eleva agua dulce, con la energía del agua de mar. Alternadamente se instala una máquina que funciona con las olas y otra máquina que funciona con las mareas. Toda el agua que corre por el canal superior se conduce a una hidróeléctrica de varios MW. Al caer el agua y pasar por la turbina, esta vá a caer al canal inferior. De esa forma se logra una rotación constante del agua dulce, que es movida por el agua salada.

Un paso posterior podría ser instalar entre cada uno de los aparatos anteriores, a 50 metros de distancia, otro aparato que eleva agua con la ayuda del viento costero. Ahí se podrían usar diferentes diseños de turbinas eólicas, inclusive del tipo con eje vertical. Turbinas eólicas que no deben soportar la masa de pesados generadores deberían salir más baratas de producir y mantener.

Con un elevador de agua cada 50 metros, se consiguen unos 200 elevadores a lo largo de 10 km. Bastaría que cada elevador levante 1 metro cúbico de agua por segundo en promedio, a una altura neta de 5 metros, para que en total se eleven 200 m3 por segundo.

Según la fórmula simplificada que introduje en abril de 2009 y que se encuentra en el archivo de Deresu-111 indicado al comienzo:

P = F x 8 x A

En este caso el flujo F sería de 200 m3 por segundo, la altura neta A sería de 5 metros y la potencia P sería:

P = 200 x 8 x 5 = 8000 kW -- > 8 MW

Esto dá una idea de lo que se podría lograr con elevadores que consigan levantar varios metros cúbicos por segundo, a alturas mayores y en canales de aún más km de largo.

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Riqueza y Trabajo

Deresu-111 propone metas de corto, mediano y largo plazo. Se puede comenzar estudiando en grupos. De esa forma sería posible difundir conocimientos que han ido surgiendo a lo largo de muchos siglos. Arquímides consiguió elevar agua hace 22 siglos, pero antes que él existieron los jardines colgantes de Babilonia (siglo VI a.C).

Aunque se discute si dichos jardines fueron creados aún mucho antes, o si realmente eran "colgantes" (o tal vez "sobresalientes" en altura), lo obvio es que cualquier jardín en desniveles requiere de agua de regadío. Por lo tanto podemos asumir que ya existieron técnicas sofisticadas de elevación de agua, mucho antes de que naciera el genio de Siracusa.

Elevando agua en Chile, podríamos establecer muchísimas hectáreas de jardines diversos, inclusive del tipo que produce combustibles a partir de la biomasa. No olvidemos que tenemos enormes alturas donde colgar o incrustar cultivos diversos. Sobre túneles y cables en la cordillera, hay también mucho que dialogar.

Un programa de gobierno que incrementará el desarrollo regional, puede valerse del Agua y la Energía ya existentes, para hacer florecer nuevos recursos económicos localmente.

Con un Presidente como don Eduardo Frei, quien con sus conocimientos de ingeniería hidráulica quiere impulsar la diversificación de la matríz energética de nuestro país, los temas sobre Agua y Energía son aptos para soñar. Redes de acueductos, canales y embalses pueden enverdecer todas las regiones, al mismo tiempo de que las energías renovables elevan el Agua que puede mover industrias, vehículos y electrodomésticos.

Con Energía eléctrica también se pueden accionar bombas de calor, capaces de extraer del subsuelo unos 4 kWh de calor, por cada kWh de electricidad. Se trata de calor limpio que con las características de un país volcánico como Chile, puede calentar hogares, escuelas y hospitales en cada región.

Eso sin olvidar que la energía eléctrica puede hacer funcionar los compresores a la inversa, de tal forma que surja refrescante aire acondicionado en zonas y épocas calurosas, así como frío en los refrigeradores y congeladores de casas y supermercados.

En Babilonia tuvieron que colgar los jardines para colocarlos en alturas. En Chile las alturas ya están hechas. Solo es cosa de aprovecharlas de la mejor forma, sacando beneficios inagotables de la Energía que les llega a diario."

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Entre los líquidos menciono el Agua de plantas purificadoras. Entre los sólidos menciono Energía, ya sea en forma de carbón o de pellets de madera. Una idea surgida hace unos 22 siglos, es actualmente usada hasta para moler la carne que rellena las deliciosas empanadas chilenas.

Hace poco mostré en este mismo archivo a Superman, volando en dirección a la manivela de uno de esos tornillos. Es entonces perfectamente posible elevar agua en una altura neta A, aplicando Energía rotatoria, ya sea con brazos humanos, con animales moviendose en círculo, com motores diversos, o con energías renovables como viento, olas y mareas.

Un tornillo pequeño consigue levantar poca agua. Uno enorme consigue levantar más. Miles de tornillos consiguen teóricamente elevar muchísimos metros cúbicos de agua por segundo, a alturas netas de varios metros.

Aparte de esos tornillos existe una enormidad de mecanismos capaces de elevar agua y hace poco mostré una rueda Azuda que existe en mi tierra natal y que ví por primera vez siendo muy niño, en la VI Región de Chile.

Esas ruedas elevadoras de agua en Chile, se originaron en el Medio Oriente y desde allí pasaron a la Península Ibérica:

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Autodidactas

Yo he propuesto "Círculos de Estudios" sobre Agua y Energía y hay varios escritos en este sitio sobre Deresu-111, que se refieren a esas formas de aprendizaje en grupo.

Admiro a las personas que nunca dejan de aprender y entre ellas nombro a mi padre, quien tuvo dificultades al perder a su madre a temprana edad. El aprendió electricidad y radio por correspondencia. Con el tiempo construyó amplificadores de sonido y logró instalar y mantener maquinarias de proyección de películas.

La primera vez que ví ruedas Azuda con gran admiración, yo viajaba en el autito de mi querido viejo Rafael, quien era electricista en mi zona. El era super momio y yo le salí upeliento. Eso nunca impidió que nos quisieramos y respetaramos al máximo.

El tuvo una empresa de instalaciones, que llevó energía eléctrica a diversos fundos y haciendas. Por ello crecí en las proximidades de transformadores, motores, bombas de agua, cables de cobre y garras metálicas que se ponían bajo los pies, paras trepar a lo largo de postes de madera.

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La centralita

Si Agua y Energía me han interesado toda mi vida, tengo en gran parte a mi querido padre y mentor que agradecer. El tuvo la idea de construir una pequeña centralita hidroeléctrica que comenzó a los 18 años. En ese tiempo era muy difícil encontrar materiales y equipos, cosa que se agudizó al comenzar la segunda guerra. Por ello solo consiguió terminarla cuando ya tenía más de 20 años.

He encontrado una ilustración de una microcentral, que muestra una turbina del tipo que él construyó en un taller de reparación de autos, de unos amigos. Yo puse textos en castellano:

Esa turbina es de madera, mientras la de mi papá era metálica. El logró incorporar piezas de viejas máquinas agrícolas y soldó los componentes con acetileno y con soldadura al arco. El siempre recordó su obra de juventud, que quedó abandonada en un fundo de la zona. Posteriormente llegaron las líneas de potencia que él instaló con su propia empresita y su microcentralita quedó olvidada.

Un dia triste mi papá pasó a la otra dimensión de la vida y solo quedó ese recuerdo en sus hijos que lo escuchábamos. Hasta que en otro dia muy especial del año 2006, surgió un hombre desconocido, quien afirmó ser hijo de un labrador que había ayudado a mi padre a construir su centralita, hacía ya muchos decenios.

El llevó a mis hermanos hasta el lugar olvidado. Ahí ellos comprobaron que las canaletas de concreto se desintegraron hace tiempo, pero que la gran rueda metálica aún existe. Los fierros ya están oxidados, pero ahí está todavía la carcaza de la turbina que hizo mi viejo, en años jóvenes. Su diámetro es cercano a los 2 metros:

Todo lo que todavía perdura se vé rodeado de niños en dias calurosos de verano. Ellos aprovechan las pequeñas subidas como plataformas, para lanzarse desde allí al agua del canal. Es simpático imaginar que allí surgen risas de niños, ya que esa sana alegría es una de las mejores formas de transformación energética de la maquinaria humana.

Aprovecho de rendir aquí un pequeño homenaje a todos los chilenos y chilenas que en diferentes regiones de Chile han planeado y ejecutado pequeñas obras sobre Agua y Energía, desde una modesta noria, hasta un potente molino de agua.

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Campeones Mundiales

Este relato sobre la turbina ya oxidada relaciona el interés por Agua y Energía que hemos tenido mi padre y yo. También relaciona mi convencimiento de que a lo largo de todo Chile ha existido un interés similar, durante toda su historia. Ello se debe a que conocemos del Agua en muchas formas, ya sea salada o termal, o transformada en hielo, nieve o vapor.

Ello se debe a que conocemos de la Energía en muchas formas, ya sea como poderosas caídas de agua, violentas erupciones, sol inclemente, maremotos y terremotos.

Todos sabemos que Chile es campeón mundial indiscutido en un tipo de energía específico. Somos campeones en una especialidad energética donde ninguna otra nación está dispuesta a desafiarnos. Nadie quiere arrebatarnos ese título, ya que se trata de una de las fuerzas más destructivas que ha azotado a nuestro planeta, desde que la Escala de Richter fué inventada.

Chile es campeón mundial en escala Richter. Ganamos la Copa Richter el 22 de mayo de 1960, cuando Chile experimentó el movimiento telúrico más intenso que se ha registrado. Ese record mundial fué de Richter 9,5.

Conocemos por lo tanto de Agua y Energía, porque recordamos el Lago Riñihue y el tsunami que recorrió todo el Pacífico. 

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Canales

Ya que una imágen dice más que mil palabras, he configurado la siguiente ilustración:

Ahí muestro de forma esquemática dos canales horizontales y paralelos. La flecha roja más cercana representa un mecanismo elevador de Agua, que podría ser del tipo tornillo de Arquímides. La flecha roja del medio podría ser una bomba de agua movida por el viento, al estilo de los molinos de viento que se ven en películas del lejano Oeste de EE.UU.

A lo largo de canales de cientos de metros de longitud, caben muchos levantadores de Agua, accionados ya sea por energía solar, eólica o de sangre (humanos o animales).

El objetivo del esquema es mostrar que es perfectamente posible elevar agua moviendo una manivela. Dejo al lector el placer de imaginar diversas formas de mover las manivelas, con maquinarias que aprovechan los movimientos incansables de la naturaleza.

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Metas de largo plazo

Deresu-111 apunta a transportar Agua y Energía a lo largo y ancho de Chile, durante 111 años. Con el presente artículo he querido mostrar como Agua y Energía han estado relacionadas en mis pensamientos durante estos meses, ya que levantando agua se genera electricidad.

Sabemos que construir canales es sumamente caro. Mi esperanza es que por sinergia esos costos se reduzcan, ya que los mismos canales pueden ser utilizados para convertir energías renovables de la naturaleza chilena.

Pienso en canales primarios (voluminosos) que transportan agua de sur a norte y canales secundarios ( con flujos menores) que levantan agua y la conducen hasta centrales hidroeléctricas.

Pienso también en canales terciarios o de grados menores, ya que máquinas pequeñas pueden hacer elevaciones modestas hacia canales menores. Desde esos canales reducidos es posible utilizar esa agua ya elevada para seguir elevándola hasta alturas aún mayores.

Existen mecanismos sofisticados para elevar agua y el futuro hará surgir nuevas formas de convertir energías renovables, elevando agua. Esa es al menos mi esperanza y a ello he dedicado tiempo libre durante muchos años.

Es completamente inevitable que en ese proceso surgirán pérdidas energéticas, pero personalmente yo considero que Agua y Energía en realidad no se pierden del todo. Si el agua cae en cualquier suelo, aumenta su humedad y de esa forma se incrementa la evaporación que conduce a nubes. Si no toda la energía solar que cae sobre un motor Stirling se aprovecha, puedo asegurar que el sol restante es aprovechado por la vida circundante a nivel de vegetación y micororganismos.

Agua elevada con la energía de recursos renovables, puede entonces ser utilizada para mover centrales hidroeléctricas. Grandes canales con muchos elevadores, son capaces de levantar muchísima agua. Una gran red de canales y canaletas puede por sinergía funcionar también como una gran red energética.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Lo reproduzco a continuación, para seguir completando mi archivo cronológico de textos sobre DERESU-111:

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"Este artículo está directamente relacionado con mi escrito "Sol, Carbón virtual, Agua, y Deresu-111" que ya se encuentra en el siguiente archivo sobre Deresu-111:

(En este punto puse un enlace que conduce a este sitio DERESU-111)

Aquí agrego que muchas formas de Producción son dependientes de Agua y Energía. El Crecimiento económico acostumbra beneficiarse de las innovaciones y de nuevas patentes. La Equidad depende de una inmensidad de factores, entre los cuales destaco el respeto a lo demás, el respeto a lo ajeno y el respeto a sí mismo.

Simbólicamente yo veo en el Agua una característica de justicia e igualdad, cada vez que pienso en que posiblemente existen modestas gotas de agua que ya pasaron por las gargantas de dinosaurios, de centuriones y gladiadores, de patricios y plebeyos. Otra de esas peculariedades, es que el Agua levantada a las alturas tiene la misma energía potencial a determinada altura, independientemente de si fué elevada por una potente bomba de 100 kW, o si fué levantada por un pequeño niño tambaleante, llevando un baldecito de plástico.

Una vez que el agua llegó a las alturas, se mezcla sin racismo ni xenofobia con las demás gotas de agua, sin preocuparse de si el Sol la subió hasta allí en forma de lluvia, o si una princesa la dejó caer, al saciar su sed con una cantimplora.

De ahí que la Energía potencial (EP) del agua es apropiada para conversar sobre "Producción, crecimiento e equidad", los elementos de esta área temática de "Oceános Azúles". Se puede lograr EP con energías renovables, al subir Agua a las alturas. Enseguida esa EP del agua se puede convertir a electricidad, con técnicas hidroeléctricas tradicionales.

En ese mismo archivo de Deresu-111 hay ya varios textos e imágenes que conducen a que levantando 1 m3 cúbico de Agua (1 tonelada) cada segundo, a una altura neta de medio metro, sería posible generar 4 kW en una central hídrica tradicional.

Haciendo ese trabajo durante una hora, sería posible generar 4 kWh. En "Petróleo virtual, Agua, y Deresu-111" se llega a que:

1 kg de Petróleo virtual -- > Aproximadamente 1 hora de trabajo, en que se eleva 1 tonelada de Agua cada segundo, a una altura media de 0,5 m, con la fuerza de un buffét de Energías renovables.

En "Sol, Carbón virtual, Agua, y Deresu-111" se llega a lo siguiente:

1 kg de Carbón virtual -- > Aproximadamente 40 minutos de trabajo en un sistema que eleva Agua de la forma recién indicada, en relación al petróleo virtual.

Agua es por lo tanto excelente para convertir energías renovables, ya sea agua dulce o agua de mar.

El Agua es vida. ¡Viva el agua!

El Agua convierte energías. ¡Qué suerte tenemos en Chile, donde hay tanta agua!

Lo que falta es distribuir esa Agua por toda nuestra geografía, sacando provecho de que aparte de proporcionar regadío, capacidad para apagar incendios forestales y usos domésticos e industriales, toda esa Agua puede convertir energías de la naturaleza regional.

Por ello mi propuesta Deresu-111 se vale de Agua local y agua sureña, para convertir Energías renovables en cada región de Chile.

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Islas Solares



Yo he escrito varios textos sobre islas energéticas, en Océanos Azúles. Al buscar unos videos sobre motores Stirling solares, encontré por casualidad uno sobre "Solar Islands (TM)", puesto en marzo de 2008. Se refiere a un novedoso proyecto suizo:

Islas energéticas solares

Aprovecho de incluirlo, ya que aquí me referiré a otras conversiones de Energía solar.

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500 MW de Energía solar

En "Sol, Carbón virtual, Agua, y Deresu-111" entregué varios antecedentes sobre motores Stirling que convierten energía solar, a razón de 25 kW por instalación. Ahí muestro dos videos que describen un par de proyectos en el sur de California, donde en total se planea instalar 20.000 de esos aparatos. El desarrollo ha tomado lugar en un desierto de New Mexico.

Esos motores solares han evolucionado, a partir de motores para submarinos suecos. La técnica es aplicable a cualquier fuente de calor equivalente, ya sea fósil o renovable. De ahí que podría ser útil con el sol del desierto de Atacama, o con el calor de los más de 2000 volcanes que tenemos en Chile.

Lo que yo propongo es eliminar los generadores respectivos y utilizar esa fuerza motríz para elevar agua y conducir esa agua con mayor energía potencial hasta una central hidroeléctrica, o varias. De esa forma se ahorrarían sistemas de regulación electrica y disminuirían las preocupaciones por la forma caprichosa con que se comportan ciertas energías renovables.

El agua levantada en grandes cantidades o en pequeños chorros, se comporta con plena igualdad una vez que ha llegado a las alturas. Esa característica igualitaria del agua es de gran utilidad.

Levantar Agua con un espejo solar que persigue al astro movible, tiene sus complicaciones. Ello puede resolverse, al igual que es solucionable el transporte de toda esa agua hasta una turbina.

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Patentabilidad

Llegado a este punto quiero aprovechar de mencionar que si a usted amigo lector, se le ocurre alguna forma para lograr elevar agua y/o canalizar toda esa agua hasta una central hidroeléctrica, yo le recomiendo no hacer públicas esas ideas, ya que podrían ser patentables. Mi advertencia se debe a que tan pronto como usted haga pública cualquier solución técnica, ya pierde para siempre las chances de patentarla.

Una forma tradicional de "canalizar" Agua es justamente con "canales". Es perfectamente posible construir un canal inferior y otro canal superior. El agua del canal inferior se puede levantar hasta el canal superior, via cualquier forma de Energía, ya sea fósil o renovable.

Lo que a mí me interesa es elevar el Agua (una y otra vez) con energías renovables, que por definición son inagotables, al menos mientras no se produzca una catástrofe cósmica inesperada.

Una catástrofe cósmica "esperada" es que nuestra estrella Sol entrará en su fase de gigante roja y engullirá a la Tierra, pero no hay motivos para preocuparse por ello, debido a que ocurrirá dentro de miles de millones de años más.

En un foro sueco sobre Agua y Energía que inicé en 2005, yo he escrito bastante sobre mi sistema energético basado en canales que conducen agua hasta una turbina tradicional. Esos canales pueden en realidad tomar la forma de túneles, puentes, estanques diversos (incluso ductos submarinos), cañerías, etc.

Como hay además muchas otras soluciones potenciales, yo he mencionado también algunas ideas propias de forma simbólica, mediante unos códigos rudimentarios. Lo he hecho porque mientras no describa en detalle esas ideas, estas aún tienen cierto potencial patentable. Eso no implica que sean patentables de forma automática, ya que antes de llegar a ello, todas las soluciones técnicas deben someterse a un análisis por parte de ingenieros de patentes y de oficinas de patentes.

Hay que analizar si las nuevas ideas realmente funcionan y si no hay alguien en el mundo que haya publicado una idea similar antes. Basta que una idea técnica se haya publicado en la Biblia o en una revista del Pato Donald (como en el caso del inventor "Giro sin tornillos"), para que ya no sea patentable.



En sueco, ese famoso pato se llama "Kalle Anka" y en la propia oficina de patentes de Suecia he escuchado decir justamente que basta que una idea técnica aparezca en la Bibilia o en esa revista, para que se pierdan todas las chances de patentabilidad. Una patente debe basarse en una solución técnica que sea novedosa y original.

Se aceptan eso sí como patentables, nuevas ideas que eleven considerablemente el nivel técnico de ideas ya patentadas.

Las charlas que se producen en foros técnicos respetuosos, conducen a menudo a "fertilización cruzada de ideas". Basta que un participante se dé cuenta de algo nuevo que conduce a un comentario, para que ciertas ideas originales germinen inesperadamente en el cerebro de uno o varios lectores. Basta a veces que surja una pregunta, para que la persona que busca datos para formular una respuesta, descubra algo sorprendente.

De ahí que yo personalmente estoy convencido de que hay muchas soluciones energéticas originales, que están "fermentando" en cerebros de todo el mundo. Basta que un aspirante a inventor hable demasiado sobre alguna idea propia, para que el inventor que logra patentar la idea sea otro. Lamentablemente hay seres humanos que se van a la tumba, con ideas técnicas que podrían haber ayudado a la Humanidad. A veces se espera demasiado con publicar el secreto de una valiosa solución y de pronto llega la muerte.

Si algún participante en ese foro sueco llega a publicar alguna idea propia que coincide con alguna de las mías, yo podré valerme de simples códigos ya publicados, para demostrar que yo tenía una idea similar en cierta fecha. En un caso así, ninguno de nosotros podría patentar algo similar. Una nueva idea técnica que se hace pública, deja de ser patentable a nivel global.

Eso es por supuesto solo en teoría, ya que si alguien publica una idea en chino, puede ocurrir que ningún ingeniero de patentes del resto del mundo, se entere de que esa idea ya ha sido hecha pública. Puede ocurrir que la misma idea se le ocurra a otra persona en otro país y que esa persona logre patentarla. Ahí pueden surgir naturalmente conflictos posteriores, sobre la validéz de una tal patente.

Mis mini-códigos apuntan a expresiones que llegado el momento pueden extenderse y demostrar que determinada solución ya existía en un cierto momento. Además de ello, es praxis entre socios de la "Asociación sueca de inventores", la de enviarse a si mismos una detallada descripción de una idea propia, por correo certificado. De esa manera es posible guardar en casa un documento cerrado, debidamente timbrado por el correo en una fecha determinada.

En caso de disputa jurídica, es posible abrir el documento ante notario y/o testigos. El método es práctico cuando un inventor presenta una idea aún no patentada, a un posible comprador (que entre otras inversiones está dispuesto a cubrir los altos gastos de patentar).

Como ya existe un largo historial de conflictos surgidos a raíz de conversaciones de ese tipo, lo más seguro es depositar ante notario público un documento técnico cerrado. Lo más barato es sin embargo auto-remitirlo a uno mismo, por carta certificada.

Aprovecho de comentar además, que las patentes son aún más caras, cuando se quieren hacer válidas en muchos países. A veces puede ser conveniente tratar de mantener una reserva prudente sobre ciertas innovaciones, ya que ese modesto "secretillo" puede dar tiempo para ir desarrollando ramificaciones de la idea original, sin tener que gastar fortunas en defender una patente y sin abrir los ojos a eventuales competidores (entre los que puede haber personas sin escrúpulos, capaces de piratear una innovación sin remordimientos).

En el campo de las nuevas ideas hay a menudo dilemas que entran en colisión con conceptos como ética, probidad y moral. Otro dilema es que la vida puede concluir sin previo aviso.

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Elevar Agua

Esa es entonces una de las simplísimas ideas centrales de mi propuesta Deresu-111. Construyendo canales paralelos y horizontales en cualquier montaña o pendiente de Chile (o de cualquier otro país), es teóricamente posible elevar Agua desde un canal inferior al superior, con algún mecanismo que sea movido por Energía, ya sea fósil o renovable. Yo prefiero los recursos renovables, en especial los que no emiten mucho CO2.

Hay muchísimas soluciones para elevar Agua y para transportarla hasta centrales hídricas. Eso puedo asegurarlo sin lugar a dudas. Yo estoy convencido de que cualquier lector genuinamente interesado, puede encontrar diversas formas de resolverlo, via Internet. También creo que muchas personas que comienzan a pensar en esas soluciones, tarde o temprano encontrarán soluciones propias.

Algunas de ellas pueden ser geniales, así es que tenga prudencia con lo que decide hacer público, pues lo genial puede llegar a inventarlo usted mismo.

En Chile ya hay inventores potenciales que pueden resolver esas interrogantes, sobre como elevar agua y como transportarla hasta turbinas, de ida y vuelta. Si entre varios compatriotas (por sobre fronteras políticas o religiosas) comenzamos a estimular ese proceso, podríamos desarrollar una infraestructura innovativa que incluso podría ser de utilidad para futuros inventores chilenos que nacerán en los próximos decenios.

Comenzar el próximo centenario dando espacio a las innovaciones chilenas, puede a la larga beneficiar a todas las generaciones, incluso a las que nacerán en los decenios futuros. Celebro por ello todas las medidas que se incluyan el el Programa de nuestro candidato, el Senador Frei, para estimular la capacidad innovativa y emprendedora de todos los chilenos.

Hay países que se preocupan por apoyar a los potenciales inventores desde temprana edad. Chile puede hacer algo similar y yo estoy dispuesto a aportar dentro de temas sobre Agua y Energía. Las mismas infraestructuras pueden después servir para otros tipos de innovaciones.

Con "Círculos de Estudios" sobre Agua y Energía podríamos aumentar el interés de los chilenos de todas las edades, por aprovechar la riqueza energética que ya tenemos en nuestro país. Círculos del mismo tipo pueden ser empleados para cualquier tipo de conocimientos.

Carbón virtual y Petróleo virtual pueden fluir en Chile ahora y siempre. Esa energía puede conducir a disminución de las importaciones, al aumento de las exportaciones y al surgimiento de nuevas fuentes de trabajo destinadas a incrementar el valor agregado de diversos productos chilenos.

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IEA / OECD

Me he valido de magnitudes energéticas aceptadas por la International Energy Agency (IEA), que es una agencia creada por la Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), a raíz de la primera crisis del petróleo (comenzada en octubre de 1973, pocas semanas después de la pérdida de la democracia en Chile).

El 2 de agosto de 2009 publiqué "Petróleo virtual, Agua, y Deresu-111" en Océanos Azúles y ahí agregué algunos de esos valores energéticos, que en realidad han estado ya en los textos preparativos, desde varios dias antes.

No deja de ser una nueva sincronicidad, que en el dia 3 de agosto se pudo leer en noticias de TV y prensa, que el analista jefe de la IEA, Fatih Birol, advierte que una nueva crisis del petróleo puede avecinarse. Escogí la siguiente versión en castellano:

3/08/2009 - 12:54

Ahí puede leerse:

"La recuperación de la economía global se enfrenta a la amenaza de una "catastrófica" crisis energética, puesto que la mayoría de los principales campos petrolíferos han sobrepasado ya su capacidad máxima de producción, según advierte el economista jefe de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), Fatih Birol."

Luego:

"Un día nos quedaremos sin petróleo, no ocurrirá hoy ni mañana, pero un día ocurrirá, tenemos que prescindir del petróleo antes de que el petróleo prescinda de nosotros, y hay que prepararse para ese momento", afirma Birol, quien recomienda empezar lo antes posible, puesto que todo el sistema social y económico está sustentado sobre el petróleo, por lo que un cambio así llevará mucho tiempo y es una cuestión que se debe afrontar "muy seriamente".

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Programa

Me pareció coherente copiar esa noticia, debido a que todos los gobiernos se verán obligados a incrementar la atención sobre los problemas energéticos que se avecinan. Las bolsas de valores reaccionan con rapidéz cuando surge alguna amenaza energética. Ello afecta a su vez a las economías, a la realidad laboral y a las familias a nivel global.

Un programa político que destaque medidas destinadas a enfentar esas amenazas reales, contribuye a que los electores tomen nota de que (así como lo expresa Fatih Birol, de la AIE, según el texto de encima) "es una cuestión que se debe afrontar "muy seriamente"."

Energía es esencial para la "Producción, crecimiento e equidad", partiendo por las kilocalorías o kilojulios en alimentos, que cada uno de nosotros requiere cada dia."

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Este artículo está directamente relacionado con tres escritos que ya se encuentran en este archivo sobre Deresu-111. Cronológicamente, esos son:

Conversión de Movimientos y Deresu-111
Superman, Energía, Agua y Deresu-111
Petróleo virtual, Agua, y Deresu-111

Los tres contienen ilustraciones que describen conversiones de Energía y relaciones que pueden ser útiles al aprovechar las Energías renovables de la naturaleza chilena.

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Energía equivalente del carbón

Al escribir sobre "Petróleo virtual" mencioné que 1 "tep" (castellano) o "toe" (inglés) conducen a que 1 "Tonelada equivalente de petróleo" corresponde a un contenido calórico de 41,868 GJ o de 11.630 kWh, según la IEA (International Energy Agency) y según la OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development).

Simplificando, es aceptable decir que 1 tep = 12 MWh
1 Tonelada equivalente de petróleo equivale a 12 Megawatts-hora de electricidad

Por otro lado, es aceptable decir que 1 tonelada de petróleo tiene un contenido calórico equivalente al de cerca de 1,5 tonelada de carbón duro.

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Carbón Virtual

Yo he escogido esta expresión virtual para designar la equivalencia entre dos magnitudes. Por un lado pienso en la Energía eléctrica que se puede lograr elevando Agua con maquinaria activada por energías renovables. Esa agua puede después caer y generar electricidad en una central hidroeléctrica tradicional, de tamaño micro, mini, normal o Mega.

Por otro lado pienso en la electricidad que se puede generar, al quemar carbón en una central termoeléctrica.

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Estadística BP

El 2 de julio publiqué "Recursos Fósiles, EROEI y Deresu-111" en Océanos Azúles. Una copia de ese escrito se encuentra cronológicamente archivada en este sitio de Deresu-111.

Ahí expliqué como llegar a "Statistical Review of World Energy 2009", que conduce a la conclusión de que "El petróleo se agotará dentro de 40 años, el gas natural dentro de 60 años y el carbón dentro de 120 años, aproximadamente."

En la página 44 (sobre "Apéndices") de ese informe, es posible leer sobre la relación entre petróleo y carbón:

"One tonne of oil equivalent equals approximately 1.5 tonnes of hard coal"

Ya que una tonelada de petróleo equivale a unos 12 MWh de electricidad, podemos decir que 1 tonelada de carbón equivale aproximadamente a un contenido calórico de 8 MWh.

1 tonelada de carbón -- > 8 MWh
1 kg de carbón -- > 8 kWh

Al convertir (quemar) ese carbón, se producen sin embargo grandes pérdidas de energía.

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Reemplazando carbón

En esa misma página 44 de la Estadística BP se puede leer que el rendimiento promedio de centrales termoeléctricas (según la OECD) es de 38%. Eso se refiere al conjunto de centrales accionadas por petróleo, carbón y gas natural.

He encontrado en otras fuentes que en el caso del carbón se considera una efectividad media del 35%. Si una tonelada de carbón tiene un contenido calórico promedio de 8 MWh, al aplicar el 35% se llegaría a solo 2,8 MWh.

Eso implicaría 0,357 tonelada de carbón por MWh

Aquí he encontrado varios exemplos de centrales a carbón chinas:

En la página 2 se encuentra "Estimated domestic operating statistic", donde se dan ejemplos de "Unit coal consumption (ton / MWh)"

Las cifras indicadas para consumo de carbón en toneladas por MWh varían entre 0.4281 y 0.4532. El consumo más bajo en esos ejemplos (0.4281 ton/MWh) equivale a 2,336 MWh por tonelada. Ello conduce a un rendimiento de 2,336 / 8 -- > 0,29 -- > 29%.

He optado por mostrar ese rendimiento real de 29%, para acentuar que una efectividad de 38% es un promedio para todas las termoeléctricas, mientras 35% es un promedio para las accionadas a carbón.

Por motivos prácticos, yo escojo entonces un 35% de rendimiento promedio para las termoeléctricas a carbón, conciente de que las variaciones pueden ser considerables.

Ello conduce a que:

1 kg de carbón -- > 2,8 kWh

En "Petróleo virtual, Agua, y Deresu-111" llegué a que:

1 kg de petróleo -- > 4,4 kWh

Teniendo en cuenta que estamos hablando de aproximaciones y de promedios, podemos decir que para reemplazar la electricidad que se logra con 1 kg de carbón, bastaría con producir 2,8 kWh de electricidad de cualquier otra forma.

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Superman y Stirling

Para "visualizar" el efecto o potencia instalada de una centralita hidroeléctrica de 4 kW, yo me he valido de ese personaje imaginario en mi escrito "Superman, Energía, Agua y Deresu-111".

Si Superman levanta 1 auto VW Escarabajo de una tonelada, a una altura neta de medio metro, cada segundo, entonces el efecto logrado equivale a 4 kW. Se trata de levantar el VW y de soltarlo una vez que llegó al tope superior. Enseguida se trata de volver a subirlo, de tal forma que llegue al extremo superior una vez cada segundo.

Si Superman hace ese mismo trabajo durante 3600 segundos (1 hora), se lograrían 4 kWh.

Para lograr 2,8 kWh bastaría que Superman hiciese ese mismo trabajo durante 2520 segundos, que es lo mismo que 42 minutos.

Elevar 1 auto VW de una tonelada cada segundo, equivale a elevar 1m3 de agua cada segundo.

Un poco más arriba incluí una imágen de un motor Stirling que podría reemplazar a Superman, en la labor de elevar agua. El motor está diseñado para funcionar con el calor solar, pero podría naturalmente funcionar con cualquier fuente calórica equivalente, ya sea de tipo fósil o renovable. En la parte inferior es posible ver dos excéntricas con sus respectivas bielas, que son los elementos que también aparecen en las ilustraciones relacionadas con Superman y el Volkswagen.

El modelo Stirling inicial para esos experimentos solares tiene un efecto de 25 kW. Menciono esa potencia, debido a que Superman realiza un trabajo de 4 kW al levantar una tonelada cada segundo, a una altura de medio metro.

Ese motor es capaz de lograr un efecto comparable a 6,25 veces 4 kW. Es decir que podría teóricamente elevar algo más de 6 toneladas de agua cada segundo, a una altura de medio metro.

También podría elevar una tonelada de agua (1 m3) cada segundo, a una altura neta de algo más de tres metros.

Importanter es para mí mencionar que un motor de esos podría perfectamente trabajar con calor de volcanes, ya sea via aguas termales o via otra forma de transformación del ardor de la lava incandescente.

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Agua y carbón

Hemos llegado a que 1 kg de Carbón virtual -- > Aproximadamente 40 minutos de trabajo, en que se eleva 1 tonelada de Agua cada segundo, a una altura media de 0,5 m, con la fuerza de un buffét de Energías renovables.

Trataré de escribir también sobre equivalencias del gas natural, más adelante. Copias de todo ello irán quedando en este archivo de Deresu-111.

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Motores Stirling

Me referí a "Turbinas, Stirling, Producción y Deresu-111" el 19 de julio de 2009. Una copia de ello está en este archivo Deresu-111. Aquí se encuentra además "Stirling, Calor, Frio y Deresu-111", publicado el 16 de julio.

En ese artículo del 16 de julio me referí a varios submarinos suecos que son accionados por silenciosos motores Stirling.

Me referí también a ese variado tipo de motores en abril de 2009 ("Termodinámica, Calor y Deresu-111") y en la copia de "Recursos Fósiles, EROEI y Deresu-111" puse una imágen que representa a un "Motor Stirling accionado por pellets de madera".

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Energía Solar y Stirling

Hay una historia de varios decenios detrás del desarrollo técnico que llevó a los motores Stirling de submarinos suecos, a metamorfosearse de tal forma de poder ser instalados frente a grandes espejos solares.

Aquí he incluído una foto tomada hace 4 años, el 8 de agosto de 2005. Segundo desde la derecha se vé al ex-Presidente Bush, cuando se firmó un acuerdo energético en un laboratorio solar de la Fuerza Aérea de EE.EE. (USAF), en un desierto de Nuevo Mexico.

El espejo solar acciona un motor Stirling, que desciende "genealógicamente" de los motores que propulsan submarinos.

En este punto aprovecho de mencionar que las FF.AA. de Chile también tienen capacidad técnica para investigar sobre nuevas soluciones energéticas y para emular laboratorios similares a los usados por la USAF en un desierto. Ahí se desarrollan máquinas solares, con técnica usada en sumergibles militares.

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Video, Sol y Desierto

En el minuto 3, el siguiente video se acerca a una animación del motor Stirling solar:

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Sol, Volcanes, Agua y Carbón

La técnica para producir fuerza motríz, convirtiendo la energía de los rayos solares, ya existe. Es perfectamente posible mover un generador eléctrico con un motor Stirling de 25 kW, que es accionado por Energía solar. Esa electricidad podría reemplazar sin problemas, a una magnitud de electricidad similar, que sea producida por una termoeléctrica accionada por carbón.

Más arriba en este artículo expliqué como se llega a que 1 kg de "carbón virtual" equivale a 2,8 kWh de electricidad, aproximadamente.

Si un motor de 25 kW movido por el sol, acciona un generador eléctrico durante una hora, es posible pensar en unas 9 veces los 2,8 kWh.

El motor Stirling del desierto de New Mexico hace posible entonces, la siguiente relación:

9 kg de carbón -- > 1 hora de trabajo del espejo solar con su motor Stirling.

Algo similar se puede pensar con relación al calor inagotable que se esconde en las profundidades de los más de 2000 volcanes que hay a lo largo de Chile. Reitero que siempre se trata de aproximaciones, al estimar equivalencias.

Ahora vuelvo a acoplar a Superman, quien al levantar ya sea una tonelada de Volkswagen o una tonelada de Agua (1 m3) cada segundo, a una altura neta de medio metro, es capaz de generar un efecto de 4 kW.

Con esa idea en mente, yo pienso en el "ahorro" que se lograría, si es que a todas esas 20.000 centrales eléctricas solares se les sacara el generador. Aparte de hacer todo el sistema más liviano, se eliminarían todos los mecanismos tendientes a regular tensión y frecuencia eléctricas.

Ese "ahorro" sería posible si en lugar de activar un generador eléctrico, se elevase Agua hasta un nivel superior. El agua puede hacerse subir caóticamente, ya sea a chorros, chorritos o borbotones. El agua puede subir con ayuda de olas, mareas, sol, vientos, etc. Todas las fuerzas funcionando al mismo tiempo, si es que estas se encuentran activas en ciertos instantes. Una vez que el agua llegó al tope de un canal o estanque, ese precioso líquido adquiere la misma energía potencial. Se regula por si solo.

Con "Círculos de Estudios" sobre Agua y Energía podríamos aumentar el interés de los chilenos de todas las edades, por aprovechar la riqueza energética que ya tenemos en nuestro país.

Carbón virtual y Petróleo virtual pueden surgir en Chile ahora y siempre. Esa energía renovable puede conducir a disminución de las importaciones, al aumento de las exportaciones y al surgimiento de nuevas fuentes de trabajo destinadas a aumentar el valor agregado de diversos productos chilenos.

Agradezco de antemano todas las correcciones posibles.
Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Lo reproduzco a continuación, para seguir completando mi archivo cronológico de textos sobre DERESU-111:

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"Este artículo está directamente relacionado con dos escritos que ya se encuentran en el siguiente archivo sobre Deresu-111:

(En este punto puse un enlace que conduce a este sitio DERESU-111)

El primero se llama "Conversión de Movimientos y Deresu-111" y el segundo es "Superman, Energía, Agua y Deresu-111". Ambos contienen ilustraciones que describen conversiones de Energía y relaciones que pueden ser útiles al aprovechar las Energías renovables de la naturaleza chilena.

Invito a visitar de vez en cuando ese archivo, donde iré agregando ejemplos de conversiones energéticas con la ayuda del Agua.

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Reemplazando petróleo

La primera ley de la Termodinámica nos dice que la energía no se puede ni crear, ni destruir, ya que solo se puede convertir a otras formas de energía.

Esta famosa ley no ha sido ratificada por ningún gobierno o parlamento, pero tiene validéz universal, nos guste o nos desagrade. Y ya que no podemos hacer nada para modificar esa ley física, yo propongo que hagamos uso de esa inalterable "Ley de conservación de la energía", para aprovechar la energía que ya llegó Chile.

Mi propuesta Deresu-111 aspira a hacer llegar Energía y Agua en abundancia a todas las regiones de nuestro país, dentro de 111 años. Podemos comenzar ya en el año del Bicentenario, iniciando un primer "Círculo de Estudios" sobre agua y energía.

Es cierto que no podemos encontrar pozos petroleros en tierras y mares donde no hay petróleo. Podemos eso sí fabricar uno, o miles, o decenas de miles de "pozos petroleros virtuales" de tamaños variables, logrando que la misma energía que se podría lograr de un pozo petrolero real, se consiga en cambio de una central hidroeléctrica movida indirectamente por Energías renovables, con la ayuda del Agua.

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Petróleo Virtual

Yo he escogido esta expresión virtual para designar la equivalencia entre dos magnitudes. Por un lado pienso en la Energía eléctrica que se puede lograr elevando Agua con maquinaria activada por energías renovables. Esa agua puede después caer y generar electricidad en una central hidroeléctrica tradicional, de tamaño micro, mini, normal o Mega.

Por otro lado pienso en la electricidad que se puede generar, al quemar petróleo en una central termoeléctrica.

Más adelante pienso escribir sobre comparaciones similares, relacionadas con gas natural, carbón y otros recursos energéticos. Por ello reitero mi invitación a dar una nueva mirada de vez en cuando, al archivo de Deresu-111 ya indicado.

"Petróleo virtual" sería entonces una cantidad de Energía eléctrica obtenida al convertir energías renovables con la ayuda del agua, la que sería (aproximadamente) comparable a la misma cantidad de energía eléctrica lograda al quemar petróleo.

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Tep o Toe

Existe un concepto llamado "tep" (Tonelada equivalente de petróleo), que corresponde a 11.630 kWh. Esa es la clave para crear "pozos petroleros virtuales", generando la misma electricidad que el petróleo puede convertir.

Todos sabemos que hay diferentes calidades de petróleo, cuyos contenidos calóricos son variables. Por ello ha sido necesario ponerse de acuerdo para tratar de lograr equivalencias promedio, que puedan ser aceptadas internacionalmente. Así y todo hay organizaciones que difieren en el calor (energía) equivalente de una "toe" (Tonne of oil equivalent). Algunos dicen que se trata de 41,85 GJ (Gigajoules), mientras otros apoyan los 42 GJ.

Para evitarnos líos innecesarios, yo propongo que aceptemos los valores apoyados por la IEA (International Energy Agency) y por la OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development).

Esas organizaciones apoyan la idea de que 1 "tep" (castellano) o "toe" (inglés) conducen a que 1 "Tonelada equivalente de petróleo" corresponde a un contenido calórico de 41,868 GJ o de 11.630 kWh.

Si preferimos redondear al decir que 1 "tep" equivale a 12 MWh o a 42 GJ, no cometeríamos ninguna infracción grave, ya que las exactitudes sólo son teóricas.

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Superman

Para "visualizar" el efecto o potencia instalada de una centralita hidroeléctrica de 4 kW, yo me he valido de un personaje imaginario, que se comenzó a hacer conocido hace ya más de 70 años. Se trata de Superman.

Una ilustración de la primera portada de una revista de Superman, aparece en mi escrito "Superman, Energía, Agua y Deresu-111", que como dije al principio, ya se encuentra publicado en el archivo de Deresu-111.

Antes de ese artículo sobre Superman publiqué en ese mismo archivo Deresu-111 mi escrito "Conversión de Movimientos y Deresu-111", como una forma de entregar antecedentes sobre como podría funcionar una plataforma, sobre la que se encuentra un VW Escarabajo, que es levantada por Superman. Incluí para eso varias ilustraciones.

Ahí en Deresu-111 aparece Superman levantando un automóvil. El dia 5 de octubre de 2008 yo aproveché esa misma visualización de masa (peso) siendo levantada (o), para argumentar en unas discusiones sobre energía de las olas, que surgió en un foro sueco donde he participado desde que lo inicié, en enero de 2005.

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Volkswagen Escarabajo

Al escribir "Superman, Energía, Agua y Deresu-111" busqué un modelo de auto que pesara cerca de una tonelada. Después de diversos intentos me detuve en el famoso VW alemán que también se fabricaba en Brasil, en la época que comencé a trabajar en la ITT de Rio de Janeiro. Todos lo conocían por "Fusca" o "Fusquinha".

Recién al seguir escribiendo sobre Superman y el Escarabajo, vine a darme cuenta de que ese auto comenzó a fabricarse en 1938, el mismo año en que comenzó el personaje Superman. Para mí fué una simpática sincronicidad.

Ahora que el super hombre y el popular VW ocuparon un lugar en el archivo de Deresu-111, lo invito a visitar de vez en cuando esas páginas, donde pienso ir asociando ambos fenómenos conocidos, con diversas Energías renovables y Agua.

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Agua y Energía

Yo estimo que puede "valer la pena" ir transportando sucesivamente Agua desde el sur de Chile hacia el norte, debido entre otras cosas a que el Agua es excelente conversora de Energía.

Yo propongo algo tan "absurdo" como construir centrales hidroeléctricas sin que haya rios, sin que haya grandes represas. Cuando propuse ello en 2005, algunos participantes suecos en mi entonces recién iniciado foro reaccionaron con escepticismo. Las primeras objeciones se debieron a malentendidos, que paulatinamente fuí explicando. A estas alturas han pasado ya algunos años sin que surjan nuevas malinterpretaciones.

La idea central la he tenido durante gran parte de mi vida y posiblemente la primera inspiración surgió durante mi infancia, en mi zona natal de la VI Región de Chile, donde personas desconocidas para mí han logrado construir máquinas de madera que elevan agua.

Ignoro en que año o siglo se construyeron en Chile esas primeras soluciones sobre Agua y Energía que siempre he admirado. Actualmente sé que fueron introducidas por colonizadores árabes a España y Portugal hace más de un milenio, donde se conocen respectivamente como Azuda y Açuda.

Con el correr de los años he sabido de muchas otras maquinarias capaces de elevar grandes cantidades de agua dulce o salada. Sé que podrían surgir muchas otras modalidades, debido a que yo mismo he desarrollado algunas nuevas soluciones.

Yo creo por ello en la factibilidad de hacer centrales hídricas en medio de ciudades o en medio de desiertos donde no llegan rios, o donde llueve muy poco. Algo que puede parecer "obtuso" es perfectamente comprensible, si es que se dá oportunidad a las explicaciones y se dá algo de tiempo a su lectura.

Las energías renovables que ya llegaron a Chile, pueden convertirse con la ayuda imaginaria de Superman. Es cosa de reemplazar al "Hombre de Acero" por Energías renovables y de cambiar la masa (peso) del VW Escarabajo por Agua.

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Pérdidas

Toda conversión energética implica pérdidas, aunque en realidad la energía nunca se destruye. Lo que sucede es que se transforma en energías no deseables. Una central hidroeléctrica tiene pérdidas de energía en lugares tan diversos como la turbina, el generador, los transformadores y las líneas de transmisión. Esas pérdidas se dan en muchas formas, como roce, calor, ruido, chispas, movimiento, desgaste mecánico, etc.

El Agua combinada con el Aire pueden destruir el acero. Hay turbinas de agua que se van erosionando con minúsculas explosiones, o más bien implosiones, mediante un fenómeno llavado cavitación. Esas también son pérdidas de energía cuando se habla de turbinas.

Esa misma cavitación puede sin embargo ser deseada, cuando se lanzan torpedos submarinos que no tocan el agua. La super cavitación permite "envolver" todo el torpedo en una gigantesca burbuja de aire. De esa forma esa mortífera arma se mueve mucho más rápido en el aire, de lo que podría moverse en el agua.

El torpedo se desliza en el aire, mientras el aire se abre paso en el agua. Esto muestra como ciertas formas de energía se consideran pérdidas (desventajas) en ciertos casos, mientras se miran como ventajas en otros casos.

La sumatoria de diversas pérdidas hace que el contenido calórico del petróleo (o de otros recursos fósiles) no puede convertirse totalmente a electricidad. De ahí que a menudo se utilizan las llamadas pérdidas calóricas, para justamente generar calor utilizable. Ahí se habla de co-generación de calor y fuerza eléctrica simultáneamente.

Más arriba vimos que 1 "tep" equivale a 11.630 kWh. Eso implica que teóricamente se podría lograr 1 MWh de electricidad con 0,086 tonelada de petróleo ( es decir con 86 kg).

1 MWh = 1000 kWh. El contenido calórico de 1 kg de petróleo sería 1000/86 = 11,63 kWh.

El rendimiento de las centrales a petróleo se estima sin embargo, que solo llega a 38% (Promedio OECD para termoeléctricas, según "BP Statistical Review"). Por ello se requiere de 0,23 "tep" para generar 1 MWh, es decir de 226 kg de petróleo. (86/226 = 0,38 -- > 38%).

Lo que se puede lograr de 1 kg de petróleo, considerando las pérdidas, son 1000/226 = 4,42 kWh de electricidad. Dos cifras significativas es exagerado, así es que considerar que 1 kg de petróleo logra generar 4,4 kWh de electricidad, es perfectamente aceptable.

Agradezco de antemano todas las correcciones posibles. Las equivalencias energéticas contienen muchas "excepciones" que complican las cosas. Un ejemplo son las "Btu" (British thermal unit) y las "Btu gross".

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El hombre de acero y 1 kg de petróleo

Superman logra un efecto de 4 kW levantando y soltando un Volkswagen tipo 1, de la forma indicada en el artículo mencionado, que está archivado en el sitio de Deresu-111.

Si Superman realiza ese trabajo durante 1 hora (3600 segundos), se llega a 4 kWh. Esa energía "casi" equivale a la que se consigue con 1 kg de petróleo, convertido con un rendimiento de 38%. Más arriba se puede ver que 1 kg del "oro negro" equivale a 4,4 kWh, pero no debemos olvidar que todas son aproximaciones, evaluaciones con márgenes de error considerables.

Basta recordar que hay muchos tipos de petróleo y muchos tipos de calderas, para concluir que los rendimientos varían mientras las calderas se van calentando.

De ahí que mi siguiente conclusión es una simplificación, sujeta a variaciones en la vida real y en el mundo de las máquinas que se desgastan.

Esa simplificación dice que el trabajo de Superman, de la forma como describí en el artículo indicado, permite reemplazar casi 1 kg de petróleo por hora. Reemplazando enseguida a Superman con Agua levantada por Energías renovables, es teóricamente posible sumar cientos, miles, millones de pequeñas elevaciones de agua.

La sumatoria de todo ello me ha hecho pensar en un simple sistema, que por el momento tiene un nombre en esperanto, ya conocido en un foro sueco que comencé en 2005.

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Reservas

El petróleo se agotará dentro de 40 años, el gas natural dentro de 60 años y el carbón dentro de 120 años, aproximadamente. Esos son los pronósticos basados en "BP Statistical Review of World Energy 2009", a que me referí en "Recursos Fósiles, EROEI y Deresu-111", el 2 de julio de 2009. Se encuentra en esta misma área temática y una copia está  el archivo de Deresu-111 indicado más arriba.

Si lograsemos construir "pozos de petróleo virtuales" con energías inagotables, las mismas soluciones podrian llegar a ser productos chilenos de exportación.

Algo similar se podría hacer con "pozos de gas natural virtuales" y "minas de carbón virtuales". Se trata de utilizar a Superman y a un Volkswagen Escarabajo como ejemplos de conversión, junto a unidades elementales del SI ("Système International d'Unités") como segundo, kg y metro.

Usted estimado lector, que ha llegado hasta a este punto de la lectura, puede haberse dado cuenta de algún error de cálculo, o de alguna coma decimal mal ubicada. Yo le agradezco de antemano que haga conocidos esos posibles errores, pues tengo la esperanza de que un número creciente de chilenos nos ayudemos mutuamente para resolver problemas de Energía y Agua, en Chile.

Desde mi perspectiva sería excelente si pudiesemos comenzar durante el próximo gobierno, liderado por nuestro candidato don Eduardo Frei. 

Finalmente:

1 kg de Petróleo virtual -- > Aproximadamente 1 hora de trabajo, en que se eleva 1 tonelada de Agua cada segundo, a una altura media de 0,5 m, con la fuerza de un buffét de Energías renovables.

Trataré de escribir también sobre equivalencias de gas natural y carbón. Copias de todo ello irán quedando en el archivo de Deresu-111.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza

Superman puede ayudarnos a visualizar un efecto (o potencia instalada) de algunos pocos kilowatts. El puede también ayudarnos a  visualizar un método práctico de convertir las Energías renovables de Chile, utilizando Agua.

La primera revista de Superman que se publicó en el mundo hace más de 70 años, tenía la siguiente portada:

El Número 1 de Superman apareció en EE.UU. en junio de 1938 y ahí se vé como el héroe del planeta Krypton levanta un automóvil con la mayor facilidad. También se vé que esa primera revista costaba 10 centavos de dólar.

El vehículo verde (el mismo color de la kryptonita) me recuerda a uno de los primeros autos que le ví a mi padre, aunque el color de su Ford era marrón (café) claro y su modelo era probablemente de los años 40 o 50.

La curvatura trasera recuerda además a los antiguos Volvo PV 444, fabricados entre 1944 y 1957.

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1500 kg promedio

Considerando que la revista es de 1938, he encontrado que un Modelo Ford V-8 1938-1939, versión Standard pesaba 1380 kg, mientras uno Cabriolet pesaba 1620 kg. El promedio de esos dos pesos equivale a 1500 kg.

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VW Escarabajo y 1 tonelada

El Volkswagen tipo 1 o Escarabajo ("Fusca" para los brasileños) se fabricó desde 1938 hasta 2003. Leo que el modelo de 1967 pesaba 840 kg. El famoso diseño tiene también más de 70 años.

Por lo tanto, si imaginamos uno de esos autos con dos personas que pesan 80 kg cada una (el chofer y un pasajero), se llega a 840 + 160 -- > 1000 kg -- > 1 tonelada.

No importa que los pasajeros pesen algo menos o algo más, ya que se trata de una aproximación destinada a "visualizar" Efecto, Potencia, Trabajo y Energía.

Curiosamente en el mismo año 1938 surgió la primera revista de Superman y el primer VW Escarabajo. Yo los utilizo a ambos como ejemplos prácticos, más de 70 años después, debido a que ambos fenómenos son bien conocidos.

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Flexiones de medio metro promedio

Esta figura de un hombre levantando pesas, permite imaginar lo que significa subir y bajar pesos de ese tipo, flexionando brazos y piernas, de tal forma que la diferencia entre la altura máxima y la mínima que se llega con las pesas, alcance a medio metro (0,5 m) en promedio:

Podemos suponer que la estatura del deportista está entre 1,70 m y 1,90 m. Subir y bajar las pesas en una diferencia neta de 0,5 m con la ayuda de flexiones de brazos y piernas, equivaldría a algo menos de un tercio de la estatura del atleta.

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Christopher Reeve (1973-2004)

El actor que personificó a Superman tenía una estatura de 1,93 m. En ese caso el medio metro es un poco más que la cuarta parte de la estatura de ese conocido actor.

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1 tonelada, 1 segundo y medio metro

Tomando una huincha de medir o una regla graduada en cm, es posible visualizar con exactitud lo largo que es medio metro.

Imaginando un antiguo Volkswagen Escarabajo, conocido mundialmente, es posible pensarlo con dos personas y pesando cerca de 1000 kg, o aproximadamente una tonelada.

Mirando el segundero del reloj, es posible sentir el ritmo con que un segundo es reemplazado por el siguiente.

Tiempo, Masa (Peso) y Largo (Distancia) son entonces perfectamente "visibles" si es que se asocian con un Volkswagen Tipo 1, una huincha de medir y un reloj con segundero.

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Potencia (Efecto) de 4 kW

La siguiente fórmula simplificada aparece en mis escritos "Simple sobre Potencia hidroeléctrica" (26.04.09) y "Agua convierte Energía via Deresu-111" (28.04.09):

P = F x 8 x A

Ambos artículos se encuentran en este archivo y son ubicables presionando sobre Abril 2009 en la columna de la derecha.

Esas letras tienen el siguiente simbolismo:

P = Potencia en kW
F = Flujo o caudal del agua, en metros cúbicos por segundo
8 = Aceleración de la Gravedad (9,8 m/s²), multiplicada por varios factores de rendimiento
A = Altura neta del agua, en metros

Si suponemos un flujo de agua de 1 m3 cayendo cada segundo desde medio metro de altura neta, el resultado sería:

P = 1 x 8 x 0,5 -- > 4 kW

Yo podría poner el signo igual ( = ), pero más adecuado sería el signo de aproximación (en forma de dos ondas paralelas). Para ser algo práctico utilicé una flecha para indicar que se trata de "alrededor de" 4 kW.

P = 4 kW
F = 1 m3/s ( 1 metro cúbico de agua cayendo cada segundo)
8 = G (gravitación 9,8 m/s²) menos pérdidas
A = 0,5 m

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Superman levanta 1 m3 de agua o un VW Fusca

En el párrafo anterior podemos ver que si 1 m3 de agua cae cada segundo desde una altura neta de medio metro, su efecto equivale a 4 kW, cuando el agua pasa por una turbina.

Si lograsemos reemplazar esa agua cayendo, por una misma cantidad de agua subiendo, estaríamos elevando 1 m3 de agua cada segundo a una altura neta de 0,5 metro. Ahí volveríamos a acumular una energía potencial en un estanque superior, la que que sería capaz de generar 4 kW de electricidad, si es que esa agua volviese a caer.

Un volúmen de 1 metro cúbico de agua tiene un peso de 1000 kg. Hay pequeñísimas variaciones dependiendo de la temperatura del agua, que hace variar su densidad. La máxima densidad del agua ocurre a 4 grados Celsius.

Cualquier mecanismo (tipo bomba de agua, ascensor, tornillo de Arquímides, rueda de agua u otro), que levante 1 m3 de agua cada segundo a una altura neta de 0,5 m, valiendose de la fuerza de Superman, estaría recolocando agua suficiente para mantener funcionando una centralita hídrica de 4 kW.

1 m3 de agua pesa casi lo mismo que un VW tipo 1, con dos personas.

Ahora podemos imaginar a Superman levantando en medio metro (0,5 m) una plataforma que soporta un VW Escarabajo de una tonelada. Al llegar al tope, Superman suelta el VW que cae en medio metro. Enseguida vuelve a subir la plataforma en medio metro, de tal forma que el vehículo alcanza su posición superior una vez cada segundo. El héroe de Krypton tendría que mover el VW muy rápidamente, pero sabemos que él es capaz de lograr alta velocidad.

Los pasajeros quedarían mareados en poco tiempo con ese movimiento, pero la imaginación nos permite pensar en un auto que pesa 1 tonelada, estando vacío. La asociación con el VW es solamente para tener una somera idea sobre el tipo de vehículo en que podríamos pensar.

Puse recién una imágen que es asociable con mi artículo anterior "Conversión de Movimientos y Deresu-111" en este mismo archivo, donde mostré un paquete de leche de 1 kg, levantado por la fuerza de un brazo común.

Aquí he reemplazado 1 kg de leche por 1 tonelada de Volkswagen. La fuerza de un brazo cualquiera la he reemplazado aquí por la fuerza de Superman.

Si Superman levanta el VW (1000 kg) en medio metro y luego lo deja caer, para volver a levantarlo nuevamente, una vez cada segundo, entonces ese trabajo equivaldría a un efecto resultante de 4 kW. Ese esfuerzo podría mover una biela y una excéntrica, lo que mediante una rueda volante y una caja de engranajes podría lograr la velocidad angular (torque) necesaria(o) para mover un pequeño generador eléctrico.

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Pérdidas

Subir una masa (peso) de 1 tonelada, cada segundo, hasta una altura neta de 0,5 m, requiere un efecto que se puede calcular con la siguiente fórmula:

P = M x G x A

Esas letras tienen el siguiente simbolismo:

P = Potencia en kW
M = Masa que se levanta, en toneladas por segundo
F = Aceleración de la Gravedad (9,8 m/s²)
A = Altura neta de la elevación, en metros

Con los datos de Volkswagen tenemos que se trata de 1 tonelada que se levanta cada segundo a una altura neta de 0,5 m. Ahí el resultado sería:

P = 1 x 9,8 x 0,5 = 4,9 kW

Más arriba vimos que si la misma masa de agua, de 1 m3 o una tonelada, cae cada segundo desde una altura neta de 0,5 m, se logra un efecto de 4 kW.

Aquí vemos que para elevar el agua (1 tonelada) necesitamos 4,9 kW, mientras cuando el agua cae y pasa por una turbina solo se logra un efecto aproximado de 4 kW. El efecto de la caída del agua es solo un 82% del afecto de la subida.

Ello se debe a la conversión hidroeléctrica es afectada por pérdidas de energía en la turbina, la caja de cambios y el generador. Todos esos factores de rendimiento yo los he simplificado en la fórmula utilizada en mis escritos "Simple sobre Potencia hidroeléctrica" (26.04.09) y "Agua convierte Energía via Deresu-111" (28.04.09), que se encuentran en el archivo de Deresu-111. Ahí escribí:

P = F x 8 x A

Ese 8 equivale a la aceleración de la fuerza de Gravedad (9,8 m/s²), modificada por los rendimientos totales aproximados de 82%. Es decir 9,8 x 0,82 -- > 8

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Plataforma, Excéntrica, Turbina

Al mirar la ilustración anterior donde Superman se apresta a levantar un VW, vemos que aparte del vehículo se hace necesario levantar la plataforma misma. Esta tiene su propia masa y ese peso sería posible compensar con algún mecanismo similar al de los ascensores, donde hay unos bloques de metal de contrapeso. El ascensor cuelga de cables desde una rueda giratoria desde lo alto del edificio, mientras contrapesos equivalentes cuelgan de los mismos cables, pero desde el lado contrario de la rueda.

La rueda excéntrica de la figura y el mecanismo de biela y pistón, producen también pérdidas de energía, que pueden considerarse como analogías de las pérdidas producidas en una turbina y una caja de cambios.

Todo esto lleva a que muchos mecanismos de conversión necesitan ser movidos, en el momento en que se transforma un tipo de energía en otro, lo cual se contabiliza como pérdidas de energía. Aquí agrego una ilustración que muestra a Superman acercándose a toda velocidad, hasta la manivela de un tornillo de Arquímides. Así como el super héroe sería capaz de levantar muchos m3 de agua haciendo girar el tornillo, las fuerzas de la naturaleza podrían realizar el mismo trabajo:

Es necesario entonces hacer algunas abstracciones con la figura que incluye a Superman y al VW, como por ejemplo que el peso de la plataforma no se tome en cuenta y que tanto la caída del auto como su nueva levantada fuese posible realizar en un segundo. La finalidad de la ilustración es mostrar un posible mecanismo de conversión, pero el tiempo, la masa y la distancia al levantar son solo teóricos. En la práctica se producirían pérdidas y el procedimiento demoraría algo más.

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Energía, Agua y Deresu-111

Con la ayuda de Superman y de un "Fusquinha" VW es posible imaginar entonces, un efecto de 4 kW.

Si Superman levanta 1 Volkswagen tipo 1 con dos personas, a medio metro de altura neta, cada segundo, requeriría de 3600 segundos haciendo la misma cosa, para que sea posible generar 4 kWh de electricidad (1 hora = 60 minutos x 60 segundos -- > 3600 segundos)

Superman tendría que seguir haciendo la misma rutina de levantar y soltar el auto una vez por segundo, durante las 24 horas del dia y durante los 365 dias del año, para realizar un trabajo equivalente al de una mini centralita hidroeléctrica de solo 4 kW.

Es evidente que Superman se aburriría tarde o temprano. Además, por muy Superman que sea, también necesita detenerse para comer y para dormir.

Yo cuento con que un ser ficticio, creado por la fantasía humana, como Superman, podrá ayudarnos a apreciar la enorme cantidad de energía inagotable que ya llegó a Chile. Si lograsemos resolver partes del problema de la Energía via mi propuesta Deresu-111, podríamos resolver al mismo tiempo partes del problema del Agua.

Deresu-111 implica que "vale la pena" transportar Agua a lo largo y ancho de todo Chile, ya que de esa forma convertiríamos Energía al mismo tiempo.

Superman lo está mostrando en este artículo. Solo necesitamos imaginar que olas, mareas, sol, geotermia, biogas y muchas otras formas renovables de energías toman el lugar de Superman, para que un producto de nuestra fantasía e imaginación comience a parecer realizable en la práctica.

Tengo la intención de valerme de esta metáfora sobre Superman, para continuar describiendo Deresu-111. El futuro dirá si conseguimos pasar del dicho al hecho, via "Círculos de Estudios" y Cooperativas sobre A&E.

Me parece importante señalar que el mecanismo de la biela y excéntrica es solamente una forma de mostrar el efecto de subir y bajar una masa (peso), que podría ser sólida (como un VW) o líquida (como Agua). En la práctica hay muchos otros mecanismos diversos para levantar agua o masas sólidas.

Además de lo existente, yo considero que hay aún más mecanismos potenciales para elevar Agua, que en realidad serán inventados en el futuro. Yo espero que varios de esos inventores futuros sean chilenos.

- Mi propuesta Deresu-111 asocia Agua con Energías renovables (A&E).

- Mi propuesta sobre "Círculos de Estudios" aspira a estimular el surgimiento de innovadores chilenos en A&E.

- Mi propuesta relacionada con "Cooperativas sobre A&E" aspira a establecer organizaciones de productores y de consumidores de Agua purificada y de Energías renovables en todas las regiones de Chile.

Salvo error u omisión.

Cordiales saludos
Rafael Meza