Participa CIO en diseño de celdas solares más eficaces y de menor costo - Elder De la Rosa | La Crónica de Hoy
Facebook Twitter Youtube Jueves 29 de Diciembre, 2016
Participa CIO en diseño de celdas  solares más eficaces y de menor costo | La Crónica de Hoy

Participa CIO en diseño de celdas solares más eficaces y de menor costo

Elder De la Rosa

La Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética (LAERFTE) establece que para el año 2024 la participación de las fuentes no fósiles en la generación de electricidad deberá ser del 35%. Para lograr esto es necesario desarrollar tecnologías que permitan el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía que garanticen la seguridad energética y la sustentabilidad ambiental.
El aprovechamiento de las energías renovables es un área de interés para la comunidad científico-tecnológica del país, que ha enfocado sus esfuerzos en esto desde hace varios años.
Actualmente contamos con capacidades en geotermia, energía solar, energía eólica, bioenergía y en menor escala energía undimotriz (u olamotriz). Con el propósito de fortalecer estas capacidades, la Secretaría de Energía (SE) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) lanzaron la iniciativa para la formación de los Centros Mexicanos de Innovación en Energía (CEMIE) a través del Fondo de Sustentabilidad Energética (http://sustentabilidad.energia.gob.mx/ ), con el propósito de fortalecer, consolidar y vincular las capacidades científicas y tecnológicas existentes, y la formación de recursos humanos especializados en las áreas descritas.
Los CEMIEs son proyectos nacionales que apoyan la formación de consorcios donde se conjuntan y alinean las capacidades nacionales existentes. Tienen la función de la planeación de mediano y largo plazo para el aprovechamiento de las energías renovables, el desarrollo de un portafolio de proyectos y el desarrollo de acciones estratégicas que generen valor para el sector energético del país.
En 2014, y de acuerdo a la convocatoria lanzada en 2013, se conformaron los Centros Mexicanos de Innovación en Energía solar (CEMIE-Solar), el de energía geotérmica (CEMIE-Geo) y el de energía eólica (CEMIE-Eólico). Estos Centros representan la mayor inversión en investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) en materia de energías renovables en México, con una asignación total de 1,627 millones de pesos por parte del gobierno y al menos 349 millones de pesos de inversión privada durante los primeros cuatro años.
El CEMIE-Solar es un centro virtual, o consorcio, que agrupa a instituciones y empresas de todo el país para generar sinergias a favor del aprovechamiento de la energía solar. El centro es coordinado por el Instituto de Energías Renovables (IER-UNAM) y agrupa a 47 instituciones de investigación y/o educación superior y 10 empresas. El inicio formal de actividades fue el 26 de marzo del 2014 con un monto aprobado de 452 millones de pesos, más una inversión concurrente esperada de al menos 9 millones de pesos para cuatro años distribuida en 8 etapas semestrales. Entre los objetivos del Centro destacan la formación de capital humano altamente especializado, el desarrollo de celdas solares fotovoltaicas para la generación de energía eléctrica, el desarrollo de concentradores solares para el aprovechamiento de la energía solar como calor para procesos industriales y/o para la producción de energía eléctrica, generación de conocimiento que le de liderazgo al País en esta área tecnológica, la promoción del uso estratégico de la tecnología solar y el aprovechamiento social de este recurso energético, entre otros.
El CEMIE-Sol apoya a 22 proyectos, uno de los cuales (Nanotecnología aplicada en el desarrollo de películas delgadas y prototipo de celdas solares) es liderado por el Grupo de Nanofotónica y Materiales Avanzados (GNAFOMA) del CIO, quienes a la fecha han obtenido eficiencias de conversión del 4.6%. En otro de los proyectos apoyados (Desarrollo y manufactura de módulos de celdas solares de TiO2 sensibilizadas con colorantes y puntos cuánticos, y celdas solares orgánicas) participan dos grupos de investigación, uno de ellos trabajando en celdas solares orgánicas (Grupo de propiedades Ópticas de la materia, GPOM), quienes a la fecha han obtenido eficiencias de conversión del 5%, y otro en celdas solares sensibilizadas con punto cuánticos (GNAFOMA).
Por la participación de ambos grupos se recibirán apoyos mayores a los 13 millones de pesos a lo largo de los cuatro años de duración del proyecto. La participación del CIO en este consorcio permitirá consolidar esta área de investigación, que consideramos estratégica para nuestra institución.
El desarrollo de celdas solares es de importancia fundamental para el país, no sólo para reducir el consumo de hidrocarburos, y con ello la generación de CO2, sino por contar con un enorme potencial energético que estamos desaprovechando. Se estima que la irradiación solar promedio en México es de 5 kWh/m2/día, por lo que con dispositivos fotovoltaicos del 10% de eficiencia de conversión bastaría utilizar el 0.1% de la superficie del país (equivalente a un cuadrado de 45 km de lado) para obtener 355 TWh/año, que es mayor al consumo total de energía actual del país (271 TWh/año).
La energía solar por segundo que incide en la Tierra es de 1.2x105 TW (¡120,000 TW!). Actualmente el consumo global es de 13 TW, lo que equivale al 0.01% de la energía por segundo que recibimos del Sol. Si suponemos un incremento en el consumo de energía del 3% anual, tendríamos más de 300 años para explotar al máximo la energía solar disponible. Dicho de otro modo, el Sol es sin duda la mayor fuente de energía de que disponemos. Por ahora el alto costo de las celdas solares ha limitado su uso, por lo que la investigación para el desarrollo de dispositivos más eficientes ocupa un papel preponderante en los proyectos futuros de energía solar.
El CIO participa en esta interesante carrera para desarrollar celdas solares con eficiencias de conversión mayores al 10% y con costos inferiores a los actuales, mejoras que nos permitirían explotar eficazmente nuestro potencial energético solar. Esperamos que nuestra participación en esta área del conocimiento contribuirá al desarrollo económico del país, y promoverá una economía basada en el conocimiento.

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