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Desarrolla Cideteq nuevas tecnologías para generación de energía solar


Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 19 de octubre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de impulsar alternativas para la producción de energías renovables, así como nuevos materiales para su generación, el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq) desarrolla proyectos de investigación enfocados en la generación de energía solar.

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El investigador titular del Cideteq, José de Jesús Pérez Bueno, informó que estos proyectos son trabajos multidisciplinarios entre las áreas de energías renovables, electroquímica, corrosión y nanotecnología de este centro de investigación, así como especialistas de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Detalló que el primer proyecto es apoyado por un Fondo Mixto (Fomix) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), y consiste en un campo experimental para la generación de energía solar que se está instalando en el campus Juriquilla de la UAQ.

“Este campo experimental está integrado por 20 heliostatos con 16 espejos de 1.44 metros cada uno, lo que implica una gran área de reflexión. Se trata como mínimo de una producción de 20 kilowatts a través de transferencia de calor. Nuestra propuesta de desarrollo tecnológico, a diferencia de los heliostatos convencionales, está en los espejos, que son de gran tamaño y que para su fabricación estamos utilizando otros materiales como el plástico y láminas metálicas de aluminio con acabado de espejo”, destacó.

Diseño de heliostatos con nuevos materiales

La utilización de estos materiales, de acuerdo con Pérez Bueno, ofrece ventajas importantes en lo que se refiere a durabilidad, peso y resistencia a los cambios de temperatura, en comparación con los que actualmente se elaboran con vidrio.

Por su parte, la estudiante de maestría en el área ambiental del Cideteq, María Reina García Robles, explicó el proceso de elaboración de esta propuesta tecnológica que consiste en la utilización de plásticos los cuales pasan por procesos de rociado de materiales como plata y acrílico.

El Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq) es parte de los centros públicos del Conacyt, cuya misión es contribuir al bienestar social a través de la generación y transferencia de conocimiento y formación de talento humano en electroquímica, enfocados en el ambiente y energía a nivel nacional e internacional.

“Se parte de una base de policarbonato, la cual es rociada por estaño, para activar la superficie, después se aplica una capa de plata y otra de pintura acrílica. La ventaja es que estas láminas, que se hacen de 1.5 por 1.5 metros, son flexibles y resultan más resistentes respecto al vidrio, además de que la curvatura puede ser manejable también”, puntualizó.

García Robles detalló que este proceso permite, además, que la fabricación de estos materiales, utilizando técnicas de rociado, resulte más económica respecto a las de inmersión, lo que también posibilita tener mayor precisión en lo que se refiere al espesor de las capas aplicadas.

“En nuestra planta piloto generamos capas con un espesor de 100 nanómetros. Para el proceso se necesita que intervengan por lo menos cinco personas, para manejar el compresor, la pintura, preparar las soluciones para que el rociado sea completamente uniforme. Todo se ha hecho aquí, en Cideteq se hizo ya la línea de producción donde además se realizan pruebas de intemperie y absorbancia a los espejos”, puntualizó.

En ese sentido, el investigador titular C del Cideteq, José de Jesús Pérez Bueno, abundó que la utilización de la plata en procesos de acabado metálico en plásticos es utilizada en industrias orientadas a la producción de botellas con enfoque meramente estético, por lo que, dijo, se analizó en Cideteq su funcionalidad en proyectos generadores de energías renovables.

“A diferencia de otros metales, la plata es más difícil que se oxide; no obstante, reacciona con cloro o con azufre, que tenemos por naturaleza en nuestras manos y que poco a poco pueden provocar que se manche de amarillo, café y después se vuelva negro. Por eso, después de la aplicación de plata se protege con una capa de pintura acrílica. Estamos desarrollando nuevos proyectos para cambiar y mejorar esta tecnología, en lo que se refiere a mayor resistencia a los rayos ultravioleta y menor acumulación de polvo en los espejos”, aseguró.

solar1916Derivado de este proyecto, indicó Pérez Bueno, se están desarrollando en Cideteq nuevas líneas de investigación enfocadas en el diseño de diferentes tipos de espejos que puedan aplicarse a cualquier superficie.

“En este tipo de tecnología, circula un fluido a través de un tubo que hace la transferencia de temperatura. A diferencia de los otros ya no es una superficie sencilla plana que refleja, sino un patrón de líneas cuya interferencia provoca un aumento de la eficiencia de la concentración solar. En conjunto, el Cinvestav, la UNAM y la UAQ hemos venido desarrollando tres tipos de espejos: planos, semiparabólicos y fresnels, aplicando esta tecnología de rociado para metalizado”, detalló.

Tecnologías del Cideteq ya en uso

El investigador del área de Energías Renovables del Cideteq indicó que el diseño de heliostatos ya se comercializa para la generación de energía eléctrica en lugares remotos, a través de un proyecto con una empresa de Oaxaca.

“Se trata de un proyecto con esta empresa que tiene dificultades de acceso a la energía eléctrica; se le han vendido heliostatos más pequeños, cada uno de estos espejos es un cuarto del tamaño que los mencionados anteriormente. Estos son espejos de vidrio de cuatro milímetros de espesor que concentran la energía en una fotocelda de alta temperatura con una eficiencia de 40 por ciento y un sistema de refrigeración especial para que no se dañen con el calor y con esto se le da abasto a la empresa”, informó.

El investigador del área de Energías Renovables destacó que estos proyectos se desarrollan a través de un trabajo interdisciplinario de especialistas de diferentes áreas del Cideteq.

“Para este proyecto se conjunta el trabajo de áreas como energías renovables, electroquímica —hablando de electrodepósitos para hacer los metalizados—, corrosión y nanotecnología, particularmente, porque estamos hablando de capas que van de los 40 a los 100 nanómetros de plata”, finalizó.

Pérez Bueno informó que el campo experimental para la generación de energía solar en el campus en Juriquilla de la UAQ estará en funciones a partir de 2017.

 

 


Dr. José de Jesús Pérez Bueno
Investigador del área de Energías Renovables
Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq)

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