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Cuenta México con un filón de energía solar

Mexico counts with a vein of solar energy
It is one of the countries with more solar radiation; this is already in use to generate clean energy and in the design of non-polluting stoves

Fernando Guzmán

Es uno de los países que recibe más radiación del Sol; ésta ya se aprovecha para generar electricidad limpia y diseñar estufas no contaminantes
Para mitigar el efecto invernadero –originado por la excesiva emisión a la atmósfera de dióxido de carbono y metano, sobre todo–, los países de los cinco continentes deberán recurrir cada vez más al consumo de fuentes de energía renovables, como eólica, geotérmica, hidráulica, de biomasa (que se obtiene directa o indirectamente de recursos biológicos: madera, residuos agrícolas y estiércol)... y la solar.


Las partes más oscuras señalan las entidades donde hay mayor radiación solar.

“Ante la alerta del cambio climático es necesario acelerar el desarrollo de tecnologías que permitan aprovechar, principalmente, el llamado oro solar, una energía que abunda en México y cuya aplicación es de cero contaminación”, dijo Rafael Almanza Salgado, del Instituto de Ingeniería.

Una evaluación realizada por este investigador universitario indica que poco más de las tres cuartas partes del territorio nacional recibe abundante radiación solar.

Así, según mapas elaborados por el mismo Almanza Salgado donde se clasifican los estados según su insolación, los del noroeste del país son los que tienen los mejores niveles de radiación solar.

“Por ejemplo –apuntó el especialista–, en Mexicali, Baja California, llega a haber temperaturas de 50 grados centígrados a la sombra. Por lo contrario, las ciudades que menos radiación solar reciben son Orizaba y Jalapa, en Veracruz. En ellas siempre está nublado.”

Comparado con Mexicali, el Distrito Federal es una zona intermedia donde son factibles aplicaciones térmicas de la energía solar hasta 150 grados centígrados (es decir, la temperatura a la que puede calentarse agua o aire).

Aplicaciones arriba de 150 grados centígrados (temperatura que permite producir vapor para turbinas y generar electricidad) sólo se dan en estados con alta insolación como Baja California, Sonora, Oaxaca, Durango, Chihuahua..., y en la zona del Bajío.

En el resto del país se presentan aplicaciones entre 50 y 70 grados centígrados, que sirven para calentar agua de uso doméstico e industrial, y aire para el secado de productos agrícolas e industriales.

En Cerro Prieto

Pese a que los niveles de irradiación en el noroeste del país son ideales para instalar un campo de concentradores solares con base en espejos en forma de canal parabólico y así generar electricidad, hasta la fecha no se ha aprovechado esta posibilidad como debiera.

Por eso, con el apoyo de la Comisión Federal de Electricidad y de la Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la UNAM, un equipo de investigadores –encabezado por Almanza Salgado– realiza experimentos en la planta solar de Ciudad Universitaria para probar la viabilidad de un sistema híbrido geotérmico-solar que sería instalado en Cerro Prieto, a 30 kilómetros de Mexicali, donde la demanda de electricidad es grande en verano por las altas temperaturas y donde hay muchas fábricas que exportan sus productos a Estados Unidos.

En los mencionados experimentos se simula el ciclo geotermoeléctrico, pero a éste se le agrega un campo de concentradores solares para aumentar la generación de vapor.

“Estudiamos este incremento de la cantidad de vapor en los concentradores solares, utilizando flujos análogos a las salmueras (aguas con sal) provenientes de pozos geotérmicos”, explicó Almanza Salgado.

Los datos del campo solar tienen como referencia los reportados por las plantas SEGS (Solar Electric Generation Systems), que funcionan desde hace más 15 años en el desierto de Mojave, en California, Estados Unidos, y que, con sus concentradores solares instalados a lo largo y ancho de más de dos millones de metros cuadrados, generan 354 megavatios, es decir, la energía eléctrica necesaria para una ciudad de medio millón de habitantes.

Planta Solar de CU
Creada con fines de investigación, es única en América Latina. Fue una de las primeras en el mundo en producir electricidad vía la generación directa de vapor (situación reportada en Solar Energy, una de las revistas más renombradas en la materia). Se ubica a un costado del Jardín Botánico.


Estufas, colectores, estanques
Almanza Salgado ha participado también con varios investigadores en el desarrollo de aplicaciones de energía de biomasa y solar para beneficio de otros sectores sociales.

Así, con el investigador Felipe Muñoz recreó unos digestores de gas metano utilizados en el medio rural hace décadas: en unos pozos hechos en la tierra se mezclan 20 kilos de estiércol de vaca y agua caliente. Al descomponer el estiércol, ciertas bacterias anaerobias producen gas metano. Actualmente esta tecnología de proceso se usa en granjas porcinas y vacunas.


Sistema híbrido geotérmico-solar desarrollado por los universitarios.

Para el campo, Almanza Salgado y sus colegas diseñaron unas estufas solares de poco más de un metro cuadrado. Son unos espejos en forma de parábola (casquete semiesférico), donde se concentra la radiación y se genera calor para calentar o cocer alimentos. A diferencia de las estufas caseras, no queman combustible para producir fuego.

Hicieron, asimismo, unos colectores solares planos que permiten calentar agua a 50-60 grados centígrados, por lo que son útiles en la industria y el hogar (incluso en albercas); y unos estanques solares para desalar agua de mar: ésta se calienta y se manda a una cámara en la que, por evaporación instantánea debida a cambios de presión y temperatura, se produce agua sin sal; en la industria pueden utilizarse como grandes potabilizadores.

“En el caso de los estanques solares, en vez de impermeabilizantes sintéticos, hemos utilizado arcillas compactadas para evitar que el agua fluya al subsuelo y lo contamine. Éstas podrían usarse igualmente en el sellado de rellenos sanitarios. En todo México se encuentran bancos de arcillas, pero hay que saberlas seleccionar y compactar para volverlas impermeables. Eso hacemos en el laboratorio especializado en fisicoquímica de suelos arcillosos, que está a mi cargo aquí, en el Instituto de Ingeniería”, finalizó Almanza Salgado.

Artículo publicado en Gaceta UNAM, Número 4025, 29 de octubre de 2007.

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