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UNAM impulsa Laboratorio Nacional de Sistemas de Concentración Solar

01/09/2010 03:53 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

imageEn el Centro de Investigación en Energía (CIE), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM),   con sede en Temixco, Morelos, se construyen  instalaciones del Laboratorio Nacional de Sistemas  de Concentración Solar y Química Solar  (LNSCSQS): un horno  solar de alta concentración, una planta fotocatalítica  para el tratamiento de aguas residuales y un campo  de prueba de helióstatos. El primero es único en su tipo en América Latina  y el mundo en desarrollo, y la segunda, exclusiva  en nuestro país y una de las pocas del planeta.

Claudio Estrada Gasca, director de la mencionada  entidad universitaria y responsable del  proyecto, aseguró que instalaciones así abren la  posibilidad de ser un país competitivo en el orbe,   en el desarrollo de tecnologías emergentes de  concentración solar, que permitirían la obtención  de electricidad y combustibles limpios.

"No sólo estamos a tiempo de hacerlo; pensar  como lo hacen las naciones que dominan los  mercados internacionales, desarrollar ciencia y  tecnologías e, incluso, exportarlas, es asimismo un  asunto de estrategia y seguridad nacional", dijo.

Entre los objetivos del laboratorio –donde  también participan el Consejo Nacional de Ciencia  y Tecnología (CONACyT) y la Universidad de Sonora (USON),   y que se inaugurará en septiembre próximo– están  constituir una red nacional de grupos de investigación  para avanzar en el conocimiento de las tecnologías  de concentración solar y química solar, formar  recursos humanos de alto nivel en el área y edificar  las instalaciones mencionadas.

Con ello, prosiguió, se permitirá la generación  de nuevo conocimiento, básico y aplicado, en ese  campo; se sentarán las bases para la i mplementación  de nuevos métodos en esa industria emergente,   ambientalmente sustentables, y se contribuirá a  resolver dificultades de salud y empleo.

Ante los problemas del entorno, derivados  de la quema de hidrocarburos, cuyo consumo  global representa más de 80 por ciento del  empleo de energía primaria, y su eventual declinación,   la población mundial está obligada a  profundizar, en el corto y mediano plazos, en la  transición energética.

En ese proceso, la diversificación de fuentes  de energía, particularmente las renovables, es  uno de sus pilares; en esta categoría se consideran  la solar, eólica, bioenergética, geotérmica y  oceánica, las más abundantes en el planeta.

imageCon base en ello, está surgiendo una nueva  industria global, y "creemos que la nación tiene la  capacidad de sumarse. De ahí, el esfuerzo de  construir estas instalaciones y formar los recursos  humanos que requerimos".

El Horno solar de alta concentración es un dispositivo  especializado para la investigación científica.  Está constituido por un helióstato o superficie  cubierta de espejos planos convencionales, que  suman 81 metros cuadrados; un sistema de 409  espejos faceteados, que integran un concentrador  de 36 metros cuadrados; un atenuador de radiación  solar, especie de persiana que permite  controlar con exactitud cuánta energía entra al  concentrador, y una mesa de experimentación  en la región focal.

Tendrá una capacidad de 30 kilowatts térmicos,   con una razón de concentración solar de 12 mil  soles, y se podrán alcanzar temperaturas del orden  de los tres mil 500 grados centígrados. "Esta energía  se concentrará en una zona focal, como una pequeña  esfera de 10 centímetros de diámetro. Es un  instrumento de alta calidad y con gran potencial para  la investigación", detalló.

Con este subproyecto –cuyo responsable es  Camilo Arancibia, del Centro de Investigación en  Energía– se tendrá la capacidad de diseñar, probar,   analizar y producir nuevos materiales, y especialmente  generar nuevos combustibles solares con  nulo impacto ambiental, como el hidrógeno.

Se conocerán las propiedades termofísicas,   fallas y envejecimiento acelerado de materiales, así  como el procesamiento y manufactura de otros  avanzados, como cerámicos metalizados, fulerenos  y nanotubos de carbón, entre otros.

También Se analizarán materiales tóxicos, industriales  y orgánicos; se crearán reactores  termoquímicos para descomposición del agua y se  pondrá a prueba la generación de electricidad,   mediante la transformación de potencia solar concentrada  en potencia eléctrica con dispositivos de  conversión directa de energía como los termoiónicos  y los termoeléctricos, abundó.

"Esperamos dar servicio a institutos de investigación,   universidades y ramas de la industria como  la química, cerámica, metalmecánica, metalúrgica y  eléctrica", indicó.

El Segundo subproyecto es la planta fotocatalítica  para el tratamiento de aguas residuales, dirigido por Antonio  Jiménez, también de esa instancia académica.  Corresponde, relató Estrada Gasca, a un esfuerzo  realizado en el CIE desde hace más de una  década: el estudio de la reducción de compuestos  tóxicos orgánicos en agua, usando radiación solar  concentrada, que se ha hecho ya en módulos  experimentales, y donde se ha podido degradar  una variedad amplia de esos compuestos.

Ese sistema descompone totalmente tóxicos  como los presentes en jabones, pesticidas, herbicidas,   hidrocarburos, o en residuos de la  industria textil. "Tenemos experiencia en laboratorio de la degradación de contaminantes del agua; ahora queremos escalar la tecnología a nivel de planta piloto", comentó.

La planta se conformará de unos cien metros  cuadrados de concentradores solares del tipo  "parabólico compuesto", junto con reactores o  tubos transparentes, por donde pasa el afluente  del líquido sucio, que reciben la radiación solar  concentrada para degradar los contaminantes.

Tendrá una capacidad de tratamiento de  800 litros al día y se probarán las aguas  residuales reales, con el propósito "de generar  la ingeniería necesaria para el escalamiento a  nivel industrial".

Se esperan resultados importantes en esta  instalación, donde también se harán síntesis de  nuevos materiales fotocatalíticos para el proceso  de degradación, modelos teóricos y experimentales  para el aprovechamiento de la energía  solar en la parte del espectro visible y del  ultravioleta, y estudios para reducción de costos  de estas tecnologías.

El objetivo es transferir el desarrollo a los  actores implicados en la problemática de la contaminación  de aguas, como los sectores agrícola,   industrial o turístico, señaló Estrada Gasca.

Un Tercer subproyecto, a cargo de Rafael Cabanillas,   de la USON, es el campo de  pruebas de helióstatos, que se ubicará en Hermosillo,   Sonora, y estará orientado a la tecnología de  producción de electricidad en las llamadas plantas  de torre central.

Ahí, 15 helióstatos, montados cada uno en su  propio sistema de seguimiento, seguirán al Sol como  girasoles, y redireccionarán la radiación a una  pantalla en lo alto de la torre de 36 metros.

Los helióstatos serán de manufactura mexicana,   así como los sistemas de adquisición y  procesamiento de datos, metodologías para la  alineación y calibración de los sistemas ópticos,   mecánicos y electrónicos. La perspectiva es  promover una industria nacional para exportación,   y el potencial es enorme, opinó.

En la construcción del Laboratorio Nacional  participan alrededor de 50 expertos y un consorcio  de instituciones, encabezadas por la UNAM, mediante  el CIE, que  financia el proyecto junto con el CONACyT y, en menor  medida, la USON.

Además, se tiene el apoyo del Instituto Nacional  de Astrofísica, Óptica y Electrónica  (INAOE), de la  Universidad Autónoma Metropolitana  (UAM) y el Centro de Investigaciones Energéticas,   Medioambientales y Tecnológicas  (CIEMAT), de España, y  el Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico  (CCADET)  de la UNAM. 

México cuenta con una industria del vidrio y  metalmecánica importante; de modo privilegiado,   tiene recurso solar y grupos de investigadores de  alto nivel para impulsar esta área, y el laboratorio  es la semilla de un proyecto nacional, finalizó  Estrada Gasca.

Fuente|Gaceta UNAM.

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