30 de marzo de 2023.
Dentro de las actividades del programa Ciencia en Directo 2023 auspiciado por El Colegio de Sinaloa, el Dr. Óscar Alfredo Jaramillo Salgado —investigador del Instituto de Energías Renovables, UNAM— disertó la conferencia: Energía solar para procesos industriales de baja entalpía, este jueves 30 de marzo del año en curso, a través de plataformas digitales institucionales.
Compartió que su principal objetivo con esta conferencia es brindar un panorama general desde fundamentos teóricos y desarrollo de balances, hasta cómo implementar y madurar la investigación para aterrizar en una patente en el área de ingeniería.
El doctor Óscar Jaramillo señaló que se centraría en el canal parabólico, utilizado para calor de proceso de baja entalpía. Definió “entalpía” como la capacidad que tiene un determinado fluido —en cuestión de su temperatura y de su trabajo— para ser transferido y poder ser utilizado. De la misma manera, su conferencia giró en torno a los concentradores solares, específicamente los concentradores de canal parabólico, como ya se mencionó. Asimismo, el porqué son importantes dentro de los procesos industriales; y la simulación de un proceso de baja entalpía, por mencionar algunos de los temas.
Explicó que actualmente existen cuatro tecnologías termosolares de concentración para la producción de potencia eléctrica: la de canal parabólico, la de torre central, de espejos tipo Fresnel y la de disco parabólico. “La concentración permite que la energía solar proveniente del Sol sea concentrada en lo que vamos a llamar el receptor, donde están colocados máquinas o sistemas que transfieren la energía”, comentó el académico.
Destacó que los sistemas de concentración solar, tanto los cilindros parabólicos como los Fresnel, de torre central o el plato parabólico, requieren un constante seguimiento de la radiación solar para puntar de manera precisa la parte reflectiva, a manera de ejemplo, explicó que los de torre central consisten en helióstatos, espejos que en determinado momento siguen la radiación solar y la reflejan hacia un punto.
“El sistema de concentración tiene que llegar al equilibrio térmico con el Sol: cuando ya se transfiere totalmente la energía, es decir, ya no puede seguir transfiriéndose energía desde Sol hacia el receptor”, mencionó que la temperatura del receptor debe ser equivalente a la misma temperatura aparente en la que se encuentra el Sol. “Hay un equilibrio térmico o termodinámico entre el Sol y el receptor”, enfatizó.
Además, el doctor Óscar Jaramillo dijo que México se encuentra en una zona privilegiada de radiación solar, que permite la implementación de este tipo de dispositivos, sobre todo los estados de Baja California, Sonora, Sinaloa y Chihuahua.
Por otra parte, sobre los concentradores de canal parabólico, indicó que utilizan la radiación que viene del Sol, aprovechando la forma de la parábola hacia el receptor para poder llevar a cabo la concentración. Añadió que su trabajo se enfoca en estos, pero en los de menor concentración, que a su vez logran calores para ser utilizados en procesos industriales. En este punto, mostró varios ejemplos de ello, donde además presentó los rangos de consumo energético en diversas industrias, como la textil para teñido, así como de temperaturas más elevadas en el proceso para plásticos.
Agregó que un canal parabólico es capaz de entregar —por la forma en que concentra la radiación solar y la forma en la que la transfiere— entre los 100 y los 400 °C, por eso “el desarrollo de este tipo de concentradores puede ser algo muy relevante porque permitiría suplir cantidades importantes de energía hacia la industria y, por lo tanto, reducir los costos”, afirmó.
Entre otros aspectos, Óscar Jaramillo Salgado expuso sobre el diseño y la construcción de un sistema de concentración de canal parabólico. Finalmente, concluyó que junto con su equipo de trabajo decidió abordar dos casos; uno de concentrador solar de canal parabólico con estructura rígida, de peso liviano y bajo costo; mientras que el segundo refiere a un concentrador solar de canal cilíndrico con reflector secundario trapezoidal, que usa la energía solar concentrada para general calor que puede ser utilizado en procesos industriales en un rango de 90 a 200 °C.
