- 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.
INDISPENSABLE, CAMBIO TECNOLÓGICO Y AHORRO ENERGÉTICO
Pablo Mulás, director ejecutivo del Consejo Mundial de Energía, capítulo México
- Representa un costo del uno a tres por ciento del PIB del planeta, afirmó el Premio Nobel de Química 1995, Mario Molina-Pasquel Henríquez
- Naciones en vías de desarrollo son ejemplo de disparidad social; grupos poblacionales consumen 20 ó 30 veces más energía de lo necesario para una vida confortable, señaló Adrián Fernández Bremauntz, de la Semarnat
- De los recursos primarios que se extraen de la naturaleza, se usa menos del 40 por ciento de su energía, el resto se pierde en la trayectoria, dijo Pablo Mulás del Pozo, del Consejo Mundial de Energía, capítulo México
Existen estudios serios que indican el potencial de los países emergentes para mejorar sus economías, y de los desarrollados para continuar con su nivel de vida, pero con uso de nuevas tecnologías y ahorro energético. El costo de esos cambios es relativamente modesto, de uno o hasta tres por ciento del PIB del planeta, afirmó en la UNAM el Premio Nobel de Química 1995, Mario Molina-Pasquel Henríquez.
Es claro que el costo de no tomar acciones en torno al tema sería mucho mayor, sostuvo el miembro del Consejo de Asesores de Ciencia y Tecnología del presidente de EU.
Al participar en la mesa redonda ¿Luz o sombra? El futuro de la energía, dijo que parte de la solución del problema tiene que ser un aumento en el costo de la energía que contamina al planeta, responsable por emisiones.
La discrepancia entre los niveles de vida de los habitantes del orbe es enorme, lo mismo que el reto para lograr que tres cuartas partes de la población en países en desarrollo tengan uno aceptable; pero eso no será posible “copiando el desarrollo económico que hemos tenido en el pasado”, sentenció el científico.
El también presidente del Centro Mario Molina para Estudios Estratégicos sobre Energía y Medio Ambiente, manifestó su optimismo: “tenemos tecnologías para hacer los cambios profundos que se necesitan. Es un reto enorme para al sociedad hacerlos, pero no podemos esperar otra generación”.
Gran parte de la energía que se consume no es sustentable, y uno de los graves problemas que enfrenta el planeta es el cambio climático, resultado del uso de combustibles fósiles. “Eso implica que se acabará el petróleo y, mucho antes, la atmósfera”.
La utilización de la energía nuclear o eólica es sólo una parte, porque este problema requiere una solución integral, sentenció en la Biblioteca Mexicana de la Fundación Miguel Alemán.
En la mesa, organizada por la Asociación de los Amigos del Instituto Weizmann, Adrián Fernández Bremauntz, presidente del Instituto Nacional de Ecología de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, mencionó que en muchas sociedades se hace un uso diferente de los recursos, especialmente de la energía, donde el promedio por habitante es menor, mediante la aplicación de tecnologías disponibles hace mucho tiempo pero, sobre todo, valorando la conservación del entorno.
Naciones en vías de desarrollo como México, Brasil o India, son ejemplo de disparidades sociales al interior, donde grupos de población tienen un consumo energético 20 ó 30 veces mayor de lo necesario para llevar una vida confortable.
Eso significa que se requiere capitalizar las tecnologías existentes, pero sobre todo un cambio de paradigma, para reducir el impacto humano en el ambiente.
Se debe lograr que las sociedades sean más eficientes, que usen menos energía por unidad de producción e individuo, y para que la que se produzca se obtenga de manera sustentable, añadió Fernández Bremauntz.
En torno a las fuentes renovables como la solar y eólica, ha habido un avance considerable y se ha optimizado su manejo. La segunda, señaló, es competitiva con las fósiles, a las que se favorece porque parecen ser más baratas, pero no incluyen costos como el impacto a la salud o el cambio climático, finalizó.
A su vez, Pablo Mulás del Pozo, director ejecutivo del Consejo Mundial de Energía, capítulo México, dijo que el concepto de sustentabilidad tiene aspectos físicos que tienen que ver con el ambiente, pero también sociales y económicos. Significa que se deben utilizar los recursos y los procesos más eficaces para satisfacer las necesidades de la población.
En la actualidad, recordó, hay más de mil 600 millones de personas en el mundo que no tienen acceso a energías comerciales. Se estima que para el 2020 serán más de dos mil millones en esas condiciones, aunque la población en general debería disponer de satisfactores que hagan su vida razonablemente adecuada. Continuar en la trayectoria actual de consumo energético sería un desastre, sentenció.
De los recursos primarios que se extraen de la naturaleza, abundó, se usa menos de 40 por ciento de la energía que contienen, el resto se va en pérdidas a lo largo de la trayectoria, expuso Mulás.
En el futuro, no sólo se incrementará la demanda eléctrica, se enfrentará también el “envejecimiento” de la infraestructura, que deberá ser reemplazada.
Por ello, se requiere el uso de alternativas como la energía solar; México es uno de los países que más la utiliza, pero no se contabiliza. Así ocurre, por ejemplo, con más de medio millón de metros cuadrados de calentadores solares de agua.
Por último, David Cahen, director científico de la Iniciativa de Investigación en Energía Alternativa Sustentable del Instituto Weizmann de Ciencias, indicó que el planeta requiere en conjunto 14.5 terawatts (un terawatt equivale a un billón de watts). En 40 años, esa cifra se incrementará, por lo menos, al doble o triple.
Hoy, los más de seis mil millones de personas en el orbe no viven de manera sustentable ni se considera a las siguientes generaciones. “Vivimos como si fuéramos los últimos en habitar el planeta”. No obstante, existe una responsabilidad general de hacer lo posible para asegurar la existencia en el futuro, concluyó el científico israelita.
Gran parte de la energía que se consume no es sustentable, señaló Mario Molina, premio Nobel de Química 1995.
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