Crean emprendedores del Edomex, biopaneles solares que absorben CO2 y se adaptan a superficies 3D
México en riesgo de perder la gran oportunidad de aprovechar su gran Sol
Estudiantes universitarios mexiquenses que destacan por su visión de emprendimiento, llevaron a la realidad su idea y proyecto de revestir esculturas –cuya superficie por volumen son en tercera dimensión (3D)- con paneles fotovoltaicos que colaboran a la sustentabilidad, uso de la energía solar, captación de dióxido de carbono (CO2) y mejora de imagen urbana.
El uso de recursos renovables se ha vuelto un tema sumamente relevante para la sustentabilidad de las ciudades, y de manera significativa en una urbe tan extensa como la Ciudad de México. En este sentido, el sector energético uno de los principales que ha alzado la mano para proponer un cambio en beneficio del planeta y la reducción de dióxido de carbono (CO2), a través de soluciones verdes.
Miguel Mayorga, responsable del laboratorio de nanofluidos de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM), informó a este reportero que los paneles fotovoltaicos tradicionales tienen una capacidad de eficiencia de 20% en su captación de energía, pero el sistema que han creado en la casa de estudios del Edomex, cuenta con un sistema que le permite subir su eficiencia al 30%.
El trabajo tiene participación de los estudiantes Diego Armando Arellano Vázquez, Kathia Álvarez Benítez, Juan Antonio Arriaga Viveros y Adán Ramírez Sánchez, de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma del Estado de México, quienes colaboraron en el desarrollo de este biopanel que permite transformar la radiación solar en energía limpia, mediante la aplicación de nanopartículas de carbono que al ser sintetizadas son solubles en agua.
Para impulsar este programa se creó la empresa GREENfluidics, que está en proceso de levantar capital con su proyecto de prototipo. “Este sistema busca tener una propuesta alineada con los Objetivos de Desarrollo en Sostenibilidad de la ONU y estos biopaneles permiten la captación de energía solar, mitigación del CO2, que les permitirá tener amplió posicionamiento en el mercado”.
El profesor universitario subrayó que el modelo industrial de este trabajo tecnológico de aplicación renovable está en proceso de obtener su patente y fue finalista del concurso internacional de la Fundación Hult Prize. Explicó que las nanopartículas concentran la luz proveniente del sol, la convierten en energía y la trasmiten hacia el biopanel, donde finalmente es almacenada en una pila. El también responsable del Laboratorio de Radiología, Nano-Fluidos y Micro-Fluidez de la Facultad de Ciencias de la UAEM detalló que el funcionamiento de este modelo es fortalecido con un sistema de algas que de forma natural produce calor. El modelo, indicó, tiene un amplio potencial para su aplicación, por ejemplo, en la industria de la construcción o como un cogenerador de energía de sistemas productivos,
Añadió que “este complemento de desarrollo tecnológico y propiedad intelectual como negocio viable es un gran reto que se ha fomentado para que los jóvenes universitarios lleven más allá de la innovación biotecnológica y creen sus propias fuentes de empleo”.
Al respecto, Juan Antonio Arriaga, estudiante de Biotecnología de la UAEM, explicó que este proyecto consta en un “biopanel inteligente para la generación de energía descentralizada, el cual mezcla la biotecnología y la física con la energía”.
El biopanel inteligente, relató, también absorbe el dióxido de carbono (CO2) similar a lo captado por un pino de 4 años de edad, ejemplificó que si se recubre un edificio de cinco pisos con estos paneles se tiene la capacidad de absorber algo similar al CO2 que captan 100 árboles adultos.
Por su parte, Adán Ramírez, estudiante de Biotecnología de la UAEM, detalló que el proyecto no es necesario ser colocado sólo en los techos, sino que las microalgas y los nanofluidos se adaptan en toda superficie desde una fachada o el revestimiento de esculturas. El biopanel tiene dos años de trabajo y está en análisis su modelo comercial.
Junto con sus compañeros universitarios describió que el sistema combina la actividad fotosintética (la que transforma la luz del sol en oxígeno) de las microalgas, con la eficiencia del transporte térmico de nanofluidos, a través de un diseño bioinspirado (inspirado en la naturaleza) que se ramifica en una forma similar a la de los árboles, por lo que el biopanel permite la captura de CO2, la producción de oxígeno, calor metabolizado y la captura de radiación solar, sirviendo como suministro de generación de energía y proveyendo comodidad térmica.
El uso del biopanel inteligente puede ser utilizado para la generación de energía descentralizada, al ser un desarrollo tecnológico único en el mundo, gracias a su diseño escalable y adaptable, lo cual posibilita su aplicación en diferentes sectores además del espacial, y, más eficiente que la tecnología actual, se posiciona a la vanguardia de las energías nuevas en el mundo, concluyeron.
Cabe recordar que el gobierno mexicano tiene objetivos definidos con base en el Acuerdo de París para reducir las emisiones contaminantes, y que un porcentaje de la demanda energética total provenga de energía solar y otras fuentes que sea posible renovar. Es así que para 2024, 35% de la energía utilizada debe provenir de fuentes limpias, mientras que para 2030 tendría que ser el 43%.
Para lograrlo, una de las alternativas es la utilización de energía solar, pues debido a la radiación que recibe México a lo largo de su territorio le permite ubicarse dentro de los primeros cinco países más atractivos para invertir en esta tecnología.
Datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) indican que en nuestra nación 99% de las viviendas habitadas cuentan con electricidad, de las cuales solo 0.25% utilizan la luz natural como alternativa, ya sea de forma completa o bidireccional (solar y red pública).
Debido a ello, existen grandes campos de oportunidad para el sector energético y se puedan insertar proyectos de pequeñas empresas y emprendedores como en este caso es GREENfluidics, que impulsa la ciencia mexicana, el empleo y el desarrollo social.
Sobre el impulso al sector de energía renovable, el director general para México de la empresa internacional Signify, Pedro Martín, dijo a este reportero que la iluminación debe ser un sector sustentable, desde proveedores, empaques, materiales y buscar que Latinoamérica sea una región neutral en emisiones de carbono.
Lamentó que el uso de energía renovable en México tiene un porcentaje muy bajo y, esta realidad debe modificarse, en donde los grandes corporativos y los emprendedores deben colaborar con sus programas.
Indicó que un factor por apostar al futuro es el Internet de las Cosas en la energía, pues es un gran paso para ampliar los impactos de la mejora energética, por ello, debemos impulsar mayor uso de la tecnología inteligente asociada a la electricidad.
Esta empresa impulsa el cuidado ambiental y la sustentabilidad a través de nuevas tecnologías en iluminación con sistemas de luz LED que funcionan mediante energía solar, con los que busca acelerar de manera constante la ampliación de horas luz en comunidades donde contar con este servicio no es posible debido a la falta de infraestructura, además de convertirse en una alternativa de ahorro energético y económico.
Cabe mencionar que la energía solar que recibe la Tierra en un día es 1,400 veces mayor de lo que consume la humanidad en todo un año. Además, México, por su geografía recibe en 80% de su territorio una excelente radiación solar , una condición óptima para aprovechar los beneficios del sol mediante el uso de paneles solares.
México se ubica en una posición privilegiada porque se encuentra dentro del cinturón solar (franja solar) del planeta, por lo que estados como Chihuahua, Sonora, Durango y Baja California reciben por más tiempo e intensidad radiación solar muy superior a la media internacional.
El caso del estado de Coahuila, es digno de mencionar debido a que es el estado de la República Mexicana que más produce energías renovables y es sede del Parque Solar Coahuila, más grande de América Latina y el segundo de mayor extensión del mundo: cuenta con 76 mil 400 paneles solares que generan, aproximadamente, 20 millones de kilowatts anuales, convirtiéndose así en uno de los esfuerzos más significativos para que, para el 2050, la mitad del país utilice energías renovables.
Según la empresa Enlight –enfocada a paneles solares-, instalar paneles solares permite reducir el gasto en electricidad hasta en 98% y congela el precio de los kW consumidos por más de 25 años.
Crean un concreto que genera electricidad a través de radiación solar
Alumnos del doctorado en Tecnología Avanzada del Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Azcapotzalco (CIITEC), del Instituto Politécnico Nacional (IPN) el norte de la Ciudad de México (CDMX), desarrollaron un concreto fotovoltaico que tiene la capacidad de generar energía eléctrica al ser irradiado con energía solar, ante la necesidad del uso de materiales para construcción más inteligentes y amigables con el medio ambiente.
Orlando Gutiérrez Obeso y Euxis Kismet Sierra Márquez, trabajan en el diseño de este concreto y que cumpla todos los criterios estructurales para emplearse en la construcción de banquetas, puentes, losas de cimentación, etcétera y, al mismo tiempo se tenga la capacidad de utilizar la energía eléctrica almacenada de manera ecológica y sustentable para los electrodomésticos, dispositivos móviles, iluminación arquitectónica, entre otros.
El prototipo es una pieza sólida de concreto mezclada con elementos orgánicos que permiten la captación de radiación solar y genera corriente eléctrica.
Orlando Gutiérrez explicó que la obtención de nano polvos de concretos se obtiene mediante una técnica llamada “molienda de alta energía” que busca conseguir partículas inferiores a los 100 nanómetros. Se mezcló el cemento con otros óxidos y compuestos orgánicos (perovskita) para la generación fotovoltaica.
A su vez, Kismet Sierra sintetizó los materiales para crear la perovskita, posteriormente los unió con óxido de titanio que se utiliza en la fabricación de celdas Gratzel, empleándolo como una matriz que absorbiera radiación solar que finalmente se transformaría en energía eléctrica.
Creatividad ambiental llega a las tejas de las casas
El funcionamiento de las tejas solares ocurre de la misma manera que los paneles fotovoltaicos que ya se utilizan ampliamente en la construcción. La diferencia está en su montaje, ya que estos elementos son parte de la construcción del techo desde un inicio, es decir, conforman modularmente el nuevo techo mientras que los paneles se atornillan a un techo existente.
Las tejas están formadas por células fotovoltaicas que, cuando reciben luz solar, crean un campo eléctrico capaz de proporcionar energía eléctrica para su uso en el interior del edificio. Cada teja es conectada mediante cables al tablero de distribución de energía.
Entre sus ventajas está:
– Son una excelente fuente de energía renovable para regiones con alta incidencia solar.
– Son visualmente más atractivos y discretos que los paneles fotovoltaicos tradicionales, ya que son parte del diseño de la cubierta y no se instalan después. Existen opciones que incluso imitan la apariencia de las tejas de piedra pizarra o las tejas cerámicas, pasando totalmente desapercibidas.
– Son una buena opción para la rehabilitación energética de edificios en áreas de conservación y/o históricas (cuando las alteraciones están autorizadas).
Crece uso de energía solar en México
La Asociación Mexicana de Energía Solar (ASOLMEX) informó que el sector solar creció 32%, al pasar de 3,075 MW, en diciembre de 2018, a 4,057 MW, en junio de 2019, lo que refleja un sólido crecimiento a nivel nacional.
Apenas en diciembre de 2018, el país contaba con 38 centrales solares en operación comercial, ubicadas estratégicamente en once estados. Hoy, 44 parques solares en 14 entidades federativas están en operación comercial, con una capacidad instalada de 3,364 MW, lo que representa un crecimiento de 34% en generación solar a gran escala.
En este rubro se han alcanzado inversiones directas por más de 6,500 millones de dólares, así como la creación de más de 50 mil empleos en toda la cadena de valor, lo que ha impactado favorablemente el desarrollo regional de las zonas geográficas donde opera esta infraestructura eléctrica.
En cuanto a la Generación Solar Distribuida (GSD), en diciembre de 2018 había 85 mil contratos a nivel nacional, con una capacidad instalada de 570 MW. Hoy, operan 94,893 techos solares, lo que se traduce en una capacidad instalada de 693 MW, es decir un crecimiento de 22% en solo seis meses.
Urge simplificar trámites para techos solares en México
La Asociación Mexicana de Energía Solar (ASOLMEX) y diputados del Partido Acción Nacional (PAN), durante el año, han sostenido reuniones de trabajo para trabajar en una propuesta de Ley para simplificar la tramitación de los permisos para la Generación Solar Distribuida (GSD) o techos solares, al proponer que se incremente la capacidad de generación exenta de permisos ante la Comisión Reguladora de Energía (CRE), que actualmente se encuentra en 0.5 MW.
Con este incremento en la GSD, se abriría paso a que más proyectos de techos solares puedan avanzar de manera sencilla y ágil, reduciendo trámites y fomentando el desarrollo de esta tecnología solar en todo el país.
Las grandes ciudades serían las principales beneficiadas con este incremento a la GSD, y es que actualmente albergan un número importante de contratos de interconexión. En este sentido, el gobierno de la Ciudad de México busca, a través del programa Ciudad Solar, aprovechar los techos de edificios públicos y gubernamentales, de industrias y de comercios para instalar paneles solares, con el objetivo de mitigar más de 2 millones de toneladas de dióxido de carbono.
Situación que urgencia a establecer, debido a que los anuncios del gobierno federal en relación a las energía renovables, dan la impresión de representar un retroceso para el sector de las energías renovables.
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