06:00  hrs. 7 de Septiembre de 2009

  

Boletín UNAM-DGCS-530

Ciudad Universitaria

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DESARROLLAN EN LA UNAM PROTOTIPO DE CONCENTRADOR SOLAR

 

  • Sería de bajo costo y peso para ser instalado en los techos, explicó Ernst Kussul, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico
  • México posee grandes cantidades de esa energía renovable; por lo menos cuenta con cuatro kilowatts/hora por metro cuadrado de superficie
  • El instrumento consta de varias zonas de espejos planos que concentran la luz del Sol

 

Para aprovechar la radiación del Sol que, se espera, sustituya en el futuro el uso de petróleo y otros combustibles fósiles, Ernst Kussul, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, y sus colaboradores, desarrollan un prototipo de concentrador solar de microespejos, de costo y peso bajos, para ser instalado en techos y producir energía eléctrica.

 

En la conferencia Concentradores solares de microespejos planos con aplicación de micromecánica, el científico expuso que México es poseedor de grandes cantidades de energía renovable, en especial la proveniente del astro.

 

Tan sólo en la época menos soleada, cuenta con cuatro kilowatts/hora por metro cuadrado de superficie; por ello, se calcula que sería fácil crear instalaciones competitivas en relación a las convencionales.

 

Es necesario desarrollar concentradores solares e instalaciones que impliquen un bajo costo, añadió en el auditorio del CCADET.

 

No obstante, Kussul pensó en las aplicaciones reales de la microproducción. “Por eso buscamos nuevos usos y objetos con propiedades novedosas”.

 

Así, se planteó la obtención de macro-objetos, pero a partir de micropiezas para obtener nuevas propiedades en los primeros. Además, al estar ensamblados con microcomponentes estándares en un proceso automatizado, el costo de su producción disminuye. De ahí surgieron los nuevos tipos de concentradores para captar energía solar, explicó.

 

El universitario mencionó que en la actualidad existen concentradores de canal parabólico, especie de cilindros de bajo costo que, por “reunir” la luz en línea y no en punto, no proporcionan alta temperatura.

 

Otro método son las torres de concentración, con espejos alrededor, que cuentan con un sistema para seguir al Sol, y cuyos haces reflejados se concentran en un punto. Una de sus desventajas es que en cada espejo se requiere un dispositivo para “perseguir” al astro.

 

Una opción más es el plato de superficie parabólica. Se puede usar en pequeñas plantas solares, pero tiene una desventaja, tiende a aumentar su tamaño. En consecuencia, se requieren sistemas de soporte y seguimiento muy pesados, de toneladas que, al mismo tiempo, permitan resistir los embates del viento.

 

En Australia, se creó un espejo parabólico de microespejos planos, de 100 por 100 milímetros por lado, pegados a esa superficie, pero el plato estaba hecho de fibra de vidrio, un material costoso.

 

Además, colocar espejos directamente haría que la “base” tuviera una forma perfecta. Fue oneroso lograrlo, con cinco metros de diámetro.

 

Para contrarrestar estos inconvenientes, Ernst Kussul propuso construir un concentrador solar con estructura de soporte hecha de micronodos y ensamblada en una superficie parabólica, donde los espejos tengan forma de triángulo.

 

El prototipo consta de dos zonas de espejos, donde se concentra la luz solar, y con un fotómetro, se mide la intensidad de la luz, expuso el científico. También se creó un modelo matemático que permite calcular el factor de concentración de la energía del Sol.

 

Para ensamblar la cantidad de nodos requerida, reconoció, es necesario desarrollar métodos de ensamble automático y una tecnología más sencilla que simplifique el procedimiento de ajuste de precisión del sistema de soporte.

 

Entre otros trabajos a futuro para el prototipo mencionó: aumentar la precisión del modelo matemático con la consideración de efectos ópticos porque, por ejemplo, antes no se consideró la difracción en los contornos de los espejos.

 

También, bajar el peso actual de los concentradores solares a alrededor de 10 kilogramos para montarlos sobre techos de edificios e incluso, fijarlos en paredes.

 

Además, desarrollar otro sistema de soporte del contenedor solar para facilitar su ensamble, al igual que un micromotor para convertir la energía térmica en eléctrica.

 

“Si se usa micromecánica en la producción de este motor, es posible obtener la misma eficiencia, pero con mucha más baja temperatura”, sostuvo.

 

Asimismo, con sus colaboradores, los doctores Baidyk, Saniger, Lara y Bruce, junto con estudiantes de doctorado, piensa automatizar la limpieza de los espejos con ayuda de un robot que realice este trabajo.

 

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Foto 01.

 

Ernst Kussul, del CCADET de la UNAM, pretende bajar el peso de los concentradores solares a alrededor de 10 kilogramos, para montarlos sobre techos de edificios, incluso en las paredes.