Ideas de perfeccionamiento del INVELOX de Sheerwind

Hace solamente 3 días escribí esto:

"Dicen que la creatividad disminuye con la edad. Seguramente es cierto. Pero también es cierto que yo no he parado de generar ideas propias a pesar de que ya no soy un bebé."

Haber escrito sobre el INVELOX parece que me despertó alguna zona ociosa del cerebro, pues se me ocurrió otra idea al respecto, la cual podría mejorar considerablemente las capacidades de generación. Para poder explicarla bien, les presento dos imágenes para recordar cómo es la estructura del INVELOX y cómo se comporta el flujo de aire.

Inforgrafía del funcionamiento del INVELOX

Simulación del flujo de aire en el INVELOX

Como se puede observar, el viento de las alturas es concentrado y acelerado en la estructura del INVELOX. Una vez que el aire atraviesa la zona de generación (zona roja) cae en un difusor cuya función es disminuir la velocidad del viento antes de retornar al medio ambiente. 

La pregunta que me surgió pensando en ese "desperdicio" fue la siguiente: ¿por qué colocar un difusor y esforzarnos en disminuir la velocidad del viento para "desperdiciarlo" a nivel del suelo, en lugar de aprovechar la velocidad que lleva y acelerarlo aún más devolviéndolo hacia arriba?

Inmediatamente se me ocurrió que podía unir en una misma estructura mi idea inicial de "bajar el viento" con mi idea posterior de "subir el viento". Cuando llegué a la casa el 20 de febrero por la noche, dibujé en uno de mis cuadernos de "inventos" la imagen que acabo de fotografiar y que les muestro a continuación:

Bosquejo de las ideas de perfeccionamiento del INVELOX

Sobre esta imagen quiero destacar varias cosas: 

1) En algún momento de mi vida decidí ponerle fecha a los bosquejos que hago, lo cual me ha ayudado a hacer estudios comparativos de la evolución de mis ideas.

2) La nota de la izquierda dice: "Quizás se deba bajar el tubo de arriba hasta dentro del conducto principal". ¿Por qué me pregunto eso? Pues porque no sé cómo están hechos los INVELOX en la realidad. En las fotografías y videos que he logrado ver no se aprecia cómo termina el embudo superior. Según la siguiente imagen, que lleva el logotipo de SHEERWIND, todo parece indicar que el embudo superior termina a la altura donde comienza el embudo inferior.

INVELOX de SHEERWIND

En mi modesta opinión, quizás esto no sea lo más óptimo, y por eso me hago esa pregunta en mi bosquejo. Si el final del embudo superior entrara un poco dentro del embudo inferior, los flujos se "ayudarían", es decir, un flujo "jalaría" al otro, como ocurre en los ventiladores Dyson que tanto impactaron al mundo cuando salieron a la venta, porque no tienen aspas. Para los que no conocen esos ventiladores, les dejo una infografía que explica cómo funcionan.

Infografía del funcionamiento de los ventiladores Dyson

Como se puede ver, el viento que sale del aro "jala" al aire circundante y lo empuja a través del aro. Opino que se lograría el mismo efecto si el embudo superior del INVELOX entrara un poco en el embudo inferior.

Por lo visto, no soy el único que piensa así. Cuando escribí la nota en mi bosquejo no había hecho una búsqueda sobre ese tema concreto. Hoy encontré las siguientes imágenes, las cuales parecen indicar que otros investigadores ya trabajan sobre la idea.

3) Casi de lo mismo habla la nota de la derecha en mi bosquejo, la cual reza: "Habría que ver hasta donde debe entrar el tubo interior". ¿Por qué me pregunto eso? Pues porque para mí está claro que el tubo de la zona de generación debe entrar en el embudo inferior de la derecha, pero no sé hasta qué altura sería más conveniente elevarlo, pues al final de los embudos hay un difusor para disminuir la velocidad del viento de salida, y si el tubo central sube mucho dentro de los embudos, entonces será muy difícil desacelerar el viento de salida.

4) En cuanto a la nota central, ésta es especialmente importante. La nota dice: "Los generadores del INVELOX pueden sustituirse por otros con los enrollados por fuera, tipo rueda de bicicleta". Ya me imagino a algunos preguntándose si me volví loco. ¿Qué es eso de generadores tipo rueda de bicicleta? Pues otras de las ideas que alguna vez tuve y que vi posteriormente llevada a la realidad. 

Navegando por Youtube descubrí que algunas personas habían ideado utilizar las ruedas de bicicletas para hacer las "aspas" de sus generadores. Acá les dejo algunas imágenes.

Como se puede ver, la idea consiste en utilizar los rayos para crear las aspas y unir el eje de la rueda al generador (para los que sientan la tentación de reírse de semejantes ideas, les aconsejo que no lo hagan, pues corren el riesgo de quedar en el ridículo). 

En base a esas ideas, se me ocurrió que podrían mejorarse esos proyectos si en lugar de conectar los generadores al eje de la rueda, convirtiéramos la rueda misma en el rotor del generador. O sea, mi idea consistía en colocarle imanes de neodimio o bobinas al aro de la rueda, y hacer una segunda estructura alrededor del aro donde estarían colocadas las bobinas del estator. ¡Cuál fue mi alegría al descubrir que a algunos inventores ya se les había ocurrido la idea y la estaban realizando de manera artesanal!

Al parecer, la idea tuvo su impacto a nivel de las grandes corporaciones, porque compañías de renombre como HoneyWell y otras sacaron a la venta generadores basados en esa idea.

Pues bien, mi tercera nota sobre el perfeccionamiento del INVELOX se refiere precisamente al uso de este tipo de generadores y no de los generadores tradicionales tipo ventilador que se usan en el INVELOX en la actualidad. Hoy en día, la zona de generación se transporta hasta los lugares donde se instalará el INVELOX y dentro de ella se colocan de uno a tres generadores tradicionales, como se observa en las fotografías. 

Transporte de la zona de generación del INVELOX

Zona de generación del INVELOX

Tres generadores ubicados dentro de la zona de generación del INVELOX

Opino que si, en lugar de ellos, se colocaran generadores tipo rueda de bicicleta, la eficiencia del sistema aumentaría sobremanera. Además, pienso que también deberían colocarse estructuras fijas entre los generadores para destruir las turbulencias y hacer que el flujo vuelva a ser más o menos laminar antes de entrar al próximo generador. 

Resumiendo mis ideas de perfeccionamiento del INVELOX de SHEERWIND:

1) No desacelerar el viento de salida del INVELOX, sino adicionarle una estructura de embudos dirigidos hacia arriba para acelerar aún más el viento de salida. Esto aumentaría la fuerza del viento en la zona de generación. Al final del trayecto habría un difusor para devolver el viento a baja velocidad al medio ambiente.

2) Cambiar los generadores tradicionales tipo ventilador de la zona de generación por generadores tipo rueda de bicicleta. 

3) Colocar entre los generadores estructuras fijas para que el viento turbulento que sale de un generador tome forma laminar antes de entrar al siguiente generador.

4) Alargar el extremo del embudo superior para que quede dentro del embudo inferior (si es que no se está haciendo ya).

Bueno, por ahora me despido. Mis saludos a todos

Uno de mis proyectos eólicos y el INVELOX de SHEERWIND

Siempre he tenido ideas propias, desde niño siempre he estado inventado cosas...

El "invento" más viejo que recuerdo lo hice cuando tenía como 8 años. En los años 70, los niños cubanos se la pasaban empinando chiringas, jugando a las bolas, o se hacían arcos y flechas o tirachapas.

El tirachapas consistía en una tablita a la que se le clavaba una liga en una de las puntas y un clavito en uno de sus cantos. Uno colocaba una tapa de botella en el clavito, estiraba la liga y la colocaba detrás de la chapa. Cuando querías disparar la chapa, simplemente la levantabas con un dedo y ésta salía impulsada por la liga. (Hice un intento de conseguir alguna imagen de un tirachapas en Google, pero nada, así que decidí dibujar uno en SolidWorks para quienes no entendieron mi burda explicación.)

Los tirachapas más sofisticados tenían un gatillo lateral para disparar la chapa.

Pues resulta que en algún momento yo me pregunté: ¿y no se puede hacer que el tirachapas pueda cargar varias chapas a la vez? Así fue como se me ocurrió mi primer "invento" que yo recuerde, que fue no utilizar el canto de la tabla, sino su lado ancho para poner dos clavitos en la tabla y un gatillo a cada lado, y así podría cargar dos chapas y dispararlas juntas o por separado.

Luego comprendí que podía disparar 4 chapas usando los mismos dos gatillos: solamente debía colocar 2 chapas por un lado de la tabla y 2 chapas por el otro lado. Así fue como me convertí en el jefe de la "pandilla" porque tenía el tirachapas con mayor capacidad de fuego ))

Dicen que la creatividad disminuye con la edad. Seguramente es cierto. Pero también es cierto que yo no he parado de generar ideas propias a pesar de que ya no soy un bebé. Y es muy gratificante el hecho de que muchas de esas inspiraciones que he tenido, las haya visto posteriormente plasmadas en la realidad.

Desde que me instalé en Venezuela por allá por el 2009 empecé a interesarme por la generación de energía mediante fuentes alternativas y he tenido un sinnúmero de ideas que abarcan desde lo eólico y lo solar, hasta el uso de las olas marinas y el hidrógeno.

Estando de vacaciones en Rusia en 2012, me vino una idea relacionada con la generación de energía utilizando la fuerza del viento.

Normalmente, los vientos son más fuertes y estables a partir de ciertas alturas. Es por eso que los generadores eólicos tradicionales nos recuerdan unos ventiladores gigantescos. La colocación de los generadores a tales alturas trae consigo una serie de dificultades ingenieriles, por eso siempre ha existido la siguiente interrogante: ¿cómo aprovechar los vientos de las capas altas pero a la vez mantener el sistema de generación al nivel del suelo?

La respuesta que encontré repentinamente cuando me iba a dormir después de haber disfrutado unos cuantos tragos de vodka con mis familiares rusos fue: obliguemos al viento a bajar al nivel del suelo. ¿Y cómo hacerlo bajar? Pues colocando una especie de trampas que obliguen al viento a moverse en una sola dirección: hacia abajo.

Al instante caí en cuenta de que los generadores eólicos tradicionales aprovechan solamente el viento que viene de frente al plano de las aspas, mientras que las trampas de viento que se me habían ocurrido podrían aprovechar el viento proveniente de cualquier dirección, es decir, abarcarían los 360 grados.

Nervioso por la nueva idea, decidí hacer un modelo con lo que tenía a mano a esas horas de la noche, o sea, papel y cinta adhesiva. Recorté las piezas y las uní como pude, lo que me permitió comprobar que, en efecto, cuando yo soplaba hacia aquel adefesio de papel, el viento era recogido y redirigido hacia abajo. A continuación les presento unas fotos de aquel improvisado experimento nocturno.

La parte inferior del sistema no la hice de papel porque ya era muy adentrada la noche y para mí era evidente que había que "entubar" el viento y dirigirlo hacia un costado, aplicando efecto Venturi para acelerarlo y lograr mayor generación.

Dos años más tarde, cansado ya de dibujar en papel las ideas que se me ocurrían constantemente, decidí aprender de manera autodidacta algún programa moderno de diseño, y escogí el SolidWorks 2014, que me ha servido de mil maravillas para diseñar mis loqueras. Así surgió mi primer bosquejo del concentrador de aire:

Acá quiero destacar cuatro cosas:

1) Aunque mi idea inicial era "bajar el viento hasta la tierra", después decidí que quizás sería mejor hacerlo subir, para aprovechar el efecto chimenea y acelerar aún más el flujo de aire. Por eso todos los diseños los he hecho dirigiendo el aire hacia arriba. Además, dirigiendo el flujo de aire hacia arriba, la estructura diseñada podría formar parte armoniosa de un edificio de viviendas u oficinas, con lo cual los edificios podrían generar una parte o toda la electricidad que utilizan.

2) En todos los diseños he utilizado múltiples hélices, aunque en realidad puede utilizarse solamente una sola. Todo depende del sistema de generación eléctrica que se decida utilizar a la hora de realizar el proyecto real.

3) Aunque en estos diseños se propone colocar la o las hélices en las alturas, el sistema de generación eléctrica puede estar a nivel del suelo.

4) En ninguno de los diseños dediqué tiempo a dibujar ni los sistemas de generación eléctrica ni los Venturi para acelerar el flujo de viento, porque siempre he estado concentrado en dejar plasmados los mecanismos de redireccionamiento de los vientos.

La segunda versión la realicé pensando en convertir el concentrador eólico en una estructura modular que pudiera ser aumentada o disminuida según las necesidades tanto de generación como de mantenimiento. La zona vacía en el inferior de la estructura puede utilizarse para la instalación de los generadores, etc.

Acá les dejo una imagen más detallada de cómo podrían ser los módulos.

Por último, a inicios de 2017 decidí realizar un experimento real, pues conseguí una azotea con vientos más o menos estables. Para esa ocasión inicié un diseño de bajo costo con materiales disponibles y reciclados. Toda la estructura ocuparía área de un metro cuadrado y la altura sería de algo más de dos metros, pues no necesitaba más altura en vista de la estabilidad de los vientos en la azotea. Tenía en planes utilizar una sola hélice con un diámetro de 0,9 m, o sea, como las de un ventilador de techo. El proyecto no se pudo llevar a la práctica, pero la idea quedó plasmada.

¡Cuál sería mi sorpresa y alegría cuando a finales de 2017 me enteré de la existencia de un proyecto de SHEERWIND denominado INVELOX que consiste EXACTAMENTE en la idea que tuve inicialmente de bajar el viento a tierra! Acá les dejo algunas imágenes.

Especialmente interesante es la última imagen, pues es una propuesta de introducir los INVELOX en los urbanismos sin que afecten visualmente la arquitectura local.

Considero que éste es un camino correcto para la generación de energía eólica. Aunque las estructuras parezcan sofisticadas a primera vista, tienen muchas superioridades sobre los sistemas tradicionales, incluyendo la influencia sobre el medio ambiente. Sólo quiero señalar que sigo pensando que es mejor redirigir el viento hacia arriba, y no hacia abajo, para aprovechar el efecto chimenea y acelerar aún más el viento.

Esperemos que estos proyectos prosperen, para ver si nuestra Pachamama se recupera poco a poco de los estragos que le hemos causado por nuestra desenfrenada carrera tecnológica.

Después de la risa viene el llanto... ))

El tiempo, el implacable, el que pasó...

Por una de esas muchas cosas casuales que me ocurren en la vida, ayer la palabra "pareidolia" se volvió a cruzar con mi destino y decidí entrar a este blog mío, donde vi con horror que dentro de un mes serán 5 años que dejé de escribir acá... ¿Por qué? No lo sé, porque ideas no me faltan...

¿Será esto un indicador del enorme impacto que causó la muerte de Chávez en Venezuela? Porque la realidad es que 9 días después de mi última entrada murió el líder del proceso que me trajo a este país, y comenzó una vorágine de sucesos que no se ha detenido ni un segundo.

Cinco años es mucho tiempo, no me quejo del tiempo pasado, ha sido intenso, lleno de verdadera vida, pero de vez en cuando pienso que quizás un poquito más de paz no me habría venido mal... ))

No sé si esta vuelta al blog me llevará a retomar la escritura... Mucho de lo que hoy quisiera decir tiene que ver con la política y la economía, pero realmente no quiero tocar ese tema, porque podría herir a muchos con mis locuras...

En fin, trataré de escribir... un saludo amoroso a los que me han leído

El viejo Darwin vuelve al ruedo

Sábado, mediodía, me acabo de levantar, baño, leo...

“...pareidolia proviene de los vocablos griegos para (“junto” o “adjunto”) y eidolon (“figura” o “imagen”), y se trata de “un fenómeno psicológico que involucra un estímulo vago y aleatorio que puede ser percibido erróneamente como significativo”. En pocas palabras, estamos acostumbrados a ponerle nombre a todo: nos cuesta mucho ver algo abstracto sin ver formas. Nuestro cerebro cree ver cosas o personas, intentando asociar directamente el estímulo con lo que encuentre más parecido dentro de la memoria predictiva."

Dejo de citar el texto que leo para mostrarles esta famosa pareidolia de la cara de Cristo, que realmente es un bebé sentado en las piernas de su padre:

Continúo citando...

"Digamos que es imposible no ver lo que allí en realidad no está. Carlos Álvarez, profesor de psicología cognitiva de la Universidad de La Laguna, indica que esto es una ventaja evolutiva. Investigaciones en recién nacidos determinaron que estos identifican fuertemente cualquier estímulo visual que tenga alguna semejanza con una cara humana, así sean dos puntos y una raya. Es una capacidad innata. La ventaja evolutiva parece estar en el hecho de que, ante la duda, es preferible huir de algo que parece una amenaza antes de quedarse y cerciorarse de que es así. 'Se suele asumir que el ojo funciona como una cámara de fotos y el oído como una grabadora. La psicología sabe desde hace siglos que no es así. Nuestro cerebro está preparado y diseñado para encontrar patrones hasta donde no los hay'.”

Me quedo pensando, le comento a mi esposa y vuelvo al tema que he tratado en otras entradas: los seres vivos vienen al mundo con un único instinto primario, el de supervivencia del individuo, y todos los demás instintos son secundarios. Todos los reflejos innatos que acompañan a los individuos al nacer son para garantizar la vida. Todos los sistemas de percepción de los individuos están diseñados ante todo para identificar el peligro y la comida.

Los recién nacidos tienen fundamentalmente desarrollados el oído y el olfato, para poder identificar el peligro y a la madre. Es importante destacar que el oído está estrechamente vinculado a la ubicación espacial y a la conservación del equilibrio, algo muy importante para poder huir de los peligros. Posteriormente comienza el desarrollo de la vista. Al inicio, los recién nacidos solamente ven manchas de colores, pero son capaces de asociar la voz que proviene de cierta mancha que cambia de tamaño (la boca) con cierto grupo de manchas de colores (la cara de mamá) que, por alguna razón incomprensible, siempre se desplazan juntas sobre otro fondo de manchas inmóviles (las paredes, el inmobiliario). Y si debajo del grupo de manchas móviles que suena como mamá hay una mancha oscura sobre otra más clara y huele a comida, ese grupo de manchas es definitivamente mamá. Además, resulta que hay distintos grupos de manchas móviles asociadas a distintas voces (papá, abuela, el perro, etcétera) y grupos de manchas que a veces se mueven con una voz extraña y a veces están fijas y en silencio (los muñecos de peluche).

La determinación de "lo que se mueve" es muy importante para poder sobrevivir, tanto para las presas como para los depredadores. Fíjense que cuando una persona no quiere que lo vean, lo primero que hace es quedarse quieto, es decir, trata de dejar de ser "figura" para convertirse en "fondo". Esto es, de hecho, lo que justifica el mimetismo en la Naturaleza. Las presas se mimetizan o se quedan quietas para ocultarse de los depredadores, mientras que los depredadores lo hacen para acercarse inadvertidos.

Con el pasar del tiempo, el ojo va aumentando su capacidad de delinear las figuras. En mi opinión, la capacidad de delineamiento de las figuras está directamente relacionada con el aumento del poder de resolución del ojo, lo cual permite definir cada vez mejor dónde hay un cambio brusco de colores. Es importante destacar que el cerebro aprende a identificar bien las sombras, y a no confundirlas con un cambio de la textura o con otro objeto. ¿Cómo hace eso el cerebro? No creo que sean cálculos de proyecciones de la luz ni nada por el estilo. Pienso que debe ser alguna operación sencilla con colores, es decir, el cerebro de alguna manera "aprende a sumar colores", y "sabe" que si sobre una pared de color verde claro cae una sombra, el resultado será una pared de color verde oscuro.

La determinación misma de los bordes de los objetos puede consistir en una o varias operaciones XOR de las matrices de conos y bastones de cada ojo. (Recordemos que la separación entre los ojos permite obtener dos "fotos" casi idénticas de una misma imagen en cierto instante de tiempo.) La determinación de los bordes de las figuras es muy importante para los seres vivos, porque hace que sea más fácil identificar los patrones y, por ende, los peligros. Considero que los problemas de figura y fondo yacen fundamentalmente en una única cuestión: a qué cosa concreta el cerebro asocia el borde. En Matemáticas la diferencia entre un conjunto abierto y uno cerrado radica precisamente en la existencia de un borde. Quizás la aplicación de los conocimientos de Teoría de Conjuntos a los problemas de la percepción ayuden a avanzar en la comprensión del funcionamiento del cerebro. También la identificación de los patrones puede consistir en una o varias operaciones XOR. Por ejemplo, al efectuar una suma XOR de una figura percibida con cada uno de los patrones, el patrón que dispare menos neuronas es el buscado.

Soy partidario de la simplicidad. Estoy profundamente convencido de que toda vez que las explicaciones a los fenómenos naturales son complejas es porque todavía no hemos comprendido bien la cosa. Todo lo creado por la Naturaleza ha tomado muchos millones de años, y esto es suficiente tiempo para que la Naturaleza encontrara las soluciones más simples y energéticamente más económicas. Los procesos de percepción, interpretación de los estímulos y reacción del individuo son sumamente rápidos y deben estar compuestos de operaciones muy simples que hay que descubrir. Toda esa extrema velocidad de procesamiento y reacción del cerebro es consecuencia de la eterna necesidad de los individuos de sobrevivir a los peligros, así que después de tanto quemarme el coco, vuelvo a algo tan viejo como las Leyes de Darwin. Pura dialéctica...

La originalidad de los celulares

Mis demonios...

Hoy mi esposa y yo retomamos una tradición que habíamos abandonado varios meses: ella me comparte por las mañanas los libros que lee, y casi siempre ocurre que nos surge alguna idea y terminamos filochofando. Ella ahora está leyendo un libro de Edgar Morin titulado "Mis demonios", que viene siendo una autobiografía del creador de la teoría del pensamiento complejo. El autor narra en el prólogo la enorme cantidad de información que ha tenido que roer, habla de la transdisciplinariedad, lo que nos llevó a recordar a los grandes hombres del pasado, como Da Vinci...

Comparando el pasado y el presente vemos que, en tiempos pasados, la ciencia estaba en manos de pocos hombres que tenían conocimientos vastos en muchas materias simultáneamente, mientras que hoy la ciencia está en manos de muchos hombres que manejan conceptos muy profundos pero en áreas muy específicas del conocimiento. ¿Por qué ha ocurrido ese cambio? Simple: por el crecimiento brusco de la cantidad y la disponibilidad de la información. Todo parece indicar que si se quieren lograr avances científicos relevantes en la actualidad, la solución consiste en el trabajo en colectivo, en la creación de grupos interdisciplinarios para la investigación de los grandes problemas.

Quizás el ejemplo más famoso de colaboración interdisciplinaria sean las Conferencias de Solvay organizadas desde 1911 por el químico, industrial y mecenas belga Ernest Solvay, en las que participaron personalidades como Albert Einstein, Henri Poincaré, Max Planck, Paul Dirac, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Max Born, Niels Bohr, Walther Nernst, Marie Curie, el propio Ernest Solvay, Maurice de Broglie, Ernest Rutherford, Marcel y León Brillouin, Hendrik Lorentz, Heike Kamerlingh Onnes, Jean Perrin, Arnold Sommerfeld, Albert Michelson, Wilhelm Wien, Auguste Piccard, Peter Debye, Paul Ehrenfest, Irving Langmuir, Robert Oppenheimer, Ilya Prigogine, Georges Lemaitre y muchas otras eminencias de la primera mitad del siglo pasado.

En mi modesta opinión, creo que ya es hora de que TODOS los actores de los distintos procesos investigativos tomen conciencia de una vez y para siempre de que el volumen de información no va a disminuir con el tiempo, por tanto, para  resolver los nuevos y cada vez más complejos problemas que se presentan a la Humanidad, el único instrumento disponible es la creación de grupos interdisciplinarios, que vienen siendo como los equivalentes modernos de los Da Vinci del pasado.