A principios del siglo XIX, el escocés Robert
Stirling puso manos a la obra para construir un motor que fuera
menos peligroso que la máquina de vapor y pudiera bombear
agua.
Fue así como en 1816 surgió el llamado
motor Stirling, que puede ser definido como una máquina
térmica que funciona a partir de la operación
de un gas (helio, hidrógeno, nitrógeno o aire)
reversible, es decir, que se expande (calienta) y se contrae
(enfría) de manera alternada.
Luego de un largo periodo en el que permaneció
en el olvido, este aparato se utiliza hoy en día en grandes
plantas de España y Estados Unidos, para generar megawatts
de energía eléctrica a través de concentradores
solares.
En la UNAM, bajo la coordinación de Antonio
Zepeda Sánchez, del Centro de Diseño Mecánico
e Innovación Tecnológica de la Facultad de Ingeniería
(FI), Francisco Javier Rosales Villanueva, alumno de la carrera
de Ingeniería Mecánica, trabaja desde hace un
año en el diseño y construcción de un motor
Stirling tipo alfa.
“Hay varios tipos. En este caso construimos uno
alfa, porque nos permite operarlo con un gas a presión
–helio, hidrógeno o aire– y así incrementar
su eficiencia”, explicó Zepeda Sánchez.
A diferencia de los empleados en las grandes plantas
de España y Estados Unidos, el desarrollo universitario
está diseñado para generar sólo un kilowatt,
y la idea es usarlo en la generación, a bajo costo, de
la energía eléctrica requerida para la iluminación
de casas ubicadas en zonas rurales marginadas.
“Lo que nos interesa es abrir un nicho de mercado
más social, para ello, habría que crear una empresa
por medio de la cual pudiera venderse a un precio accesible”,
apuntó.
En la actualidad, se afinan los últimos detalles
para ensamblar el primer prototipo y hacer diferentes pruebas.
Al respecto, el alumno Rosales Villanueva comentó
que en una parte importante del motor, conocida como el regenerador,
probarán distintos materiales que no disipen tanto el
calor, “pues debemos aprovechar el máximo de energía
dentro del sistema”.
Este primer modelo les permitirá obtener información
esencial del motor Stirling tipo alfa: qué eficiencia
tiene, cómo opera o qué puede fallar en algún
momento dado, así como evaluar cuestiones relacionadas
con su vida útil y llevar a cabo las mejoras pertinentes
en un segundo prototipo.
Zepeda Sánchez indicó que “para
probar estas mejoras y verificar que los errores se hayan corregido,
tendremos que construir un tercero, y si surge algo que se pudiera
optimizar, otro más. Es un proceso largo en el que puede
haber hasta cinco etapas de prototipos antes de llegar al beta,
es decir, el que nos va a llevar al producto final. Esperamos
terminar el siguiente año”.
Un punto fundamental del proyecto es la forma en que
se alcanzará la temperatura necesaria para que este motor
genere un kilowatt. Los universitarios esperan concentrar la
energía de unos 500 grados Celsius.
“Ésa es la que esperamos que nos brinde
la operación del motor. Sin ese incremento de temperatura,
no podríamos hacerlo operar”, señaló
Rosales Villanueva.
La intención es, una vez generada la energía
eléctrica, almacenarla para que pueda ser utilizada en
la iluminación de viviendas ubicadas en áreas
rurales marginadas.
“Este motor Stirling tipo alfa nos proporciona
información y experiencia para que en un futuro, no muy
lejano, veamos la posibilidad de escalarlo”, apuntó
Zepeda Sánchez.
Proyectos como éste persiguen dos objetivos:
aprender etapa por etapa, hasta dominar el conocimiento y ser
capaces de producir más energía, y que los alumnos,
además de adquirir conocimientos y experiencia, tengan
la oportunidad de ser emprendedores “y no nada más
salgan al mundo laboral a emplearse”, concluyó.
En este desarrollo colabora, en lo referente a asesoría
en procesos y métodos de manufactura, y a la capacitación
en el uso de equipos, Jesús Trenado Soto, también
de la FI.
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