* Arturo Díaz Ponce

El Sol es la fuente de energía más importante del planeta Tierra. Dicha energía calienta la atmósfera, océanos y la superficie terrestre, además hace posible la fotosíntesis, causa el viento, evapora el agua que forma las nubes y genera la lluvia, entre otras. México es uno de los países con mayor, radiación solar en el mundo y esta puede ser aprovechada principalmente a través de la energía térmica solar o la energía fotovoltaica solar.

La capacidad de generación de energía renovable registró su mayor incremento anual en 2017 a nivel mundial, aumentando la capacidad total en casi 9% en comparación con 2016, siendo casi el 55% de energía solar fotovoltaica (Ren21 2018). En México, el 67% del consumo final de energía en la industria corresponde a calor; sin embargo, son escasas las empresas que ofertan dicha tecnología por su complejidad. Caso contrario con la generación de energía eléctrica, sector en el que hay una alta oferta de sistemas fotovoltaicos.

En los últimos 4 años, el Centro de Investigaciones en Óptica ha apostado por el desarrollo Científico y Tecnológico en el área de la Energía Solar. A partir de esto, se creó el Grupo de Investigación e Ingeniería en Energía Solar (GIIE-Sol: https://www.cio.mx/investigacion/energia_solar/) conformado principalmente por 6 Investigadores Cátedras Conacyt y dos investigadores asociados. Dicho grupo impacta en diferentes áreas: atención los problemas energéticos de la región brindando soluciones innovadoras y sustentables con el medio ambiente, la formación de recursos humanos especializados de alumnos de grado y posgrado, el desarrollo científico-tecnológico de prototipos y plantas pilotos que permitan aumentar la eficiencia de conversión de energía solar en energía eléctrica o calor a un costo cada vez más menor, la sensibilización y concientización ambiental, entre otras.

El GIIE-Sol cuenta con el Laboratorio de Innovación y Caracterización de Sistemas Termosolares y Fotovoltaicos (LICS-TF) ubicado en el CIO unidad Aguascalientes (ver figura 1). Los proyectos realizados por el grupo han tenido un importante impacto en la región; se han atendido a más de 40 empresas, lo que han concluido en 7 grandes proyectos tecnológicos vinculados con la industria, se han organizado diversos eventos como talleres y congresos regionales de energía renovable y se ha participado en más de 30 eventos de difusión y divulgación de la ciencia. Además, se cuenta con una gran cantidad de prototipos tecnológicos, equipo de medición y experimentación para el aprovechamiento de la energía solar. Así mismo, actualmente en el CIO se ofertan maestrías y doctorados enfocados a la energía solar con el objetivo de formar especialistas que faciliten el triple impacto: económico, social y ambiental.

Uno de los principales proyectos realizados en el GIIE-Sol es el Simulador Solar de Alto Flujo Radiativo (SSAFR) mostrado en la figura 2. Este sistema consiste en un arreglo de lámparas de arco de xenón de alta potencia acopladas a un concentrador elipsoidal de alta reflectividad, obteniendo la representación más exacta posible del espectro solar a nivel laboratorio, con altos niveles de concentración de energía. Este instrumento simula las características de los dispositivos de concentración solar de alta potencia utilizados para producir calor y electricidad, con la gran ventaja de tener condiciones controladas y un flujo constante de energía.

Otro gran proyecto que se está por concluir es el desarrollo de un sistema de desalinización y potabilizador de agua ligeramente contaminada (Ver figura 3), esto se logra mediante la integración de cuatro tecnologías: 1) la ­desalinización solar, 2) la fotocatálisis heterogénea, 3) la tecnología fotovoltaica y 4) la instrumentación óptica. En dicho proyecto se cuenta con el apoyo de CICY, la UAEM y de Conacyt.

Figura 3. Sistema de ­desalinización y potabilizador de agua

El Centro de Investigaciones en Óptica, A. C. (CIO)  está convencido de la importancia del aprovechamiento de las energías renovables por lo que se busca seguir aterrizando ideas y prototipos tecnológicos con el objetivo de ofrecer alternativas de bajo costo que brinden seguridad energética a la sociedad, permitan alcanzar las metas de generación de energía eléctrica mediante energías limpias en México, generen nuevos empleos y sean cuidadosas con el medio ambiente.

Dr. Arturo Díaz Ponce,  Investigador Cátedra Conacyt

adiaz@cio.mx

Referencias

Ren21, R. (2018). “Global

status report.” REN21

secretariat, Paris 2018.