Esterilizar la tierra con energia solar, hacer que los frutos y plantas aceleren su crecimiento es el objetivo de un grupo de investigadores del Instituto de Energias Renovables (IER) de la Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM), campus Morelos, quienes desarrollan un proyecto de canal parabolico (colector solar) en viveros.
«En Morelos se cultiva la planta de ornato y las combinaciones que se hacen para dar color y volumen debilita sus propiedades naturales, las vuelve vulnerables al ataque de bacterias y especies que evitan su crecimiento», menciona el doctor en ingenieria mecanica, Oscar Alfredo Jaramillo Salgado.
Explica que los agricultores para abatir las bacterias ponen una cama de tierra preparada con nutrientes y hacen fluir vapor de la parte baja a la superior, hasta elevar la temperatura a 90 grados centigrados. El calor permite que la tierra se libere de patogenos, y al enfriarse se utiliza para sembrar plantas ya germinadas, las cuales ya no compitan en espacio con otros microrganismos y brinde un crecimiento favorable.
Sin embargo, la forma tradicional utilizada por los agricultores requiere de una caldera que funciona con combustoleo o diesel, pero esta materia prima genera gases de efecto invernadero.
El proyecto de la UNAM esteriliza la tierra en viveros a partir de la energia solar captada por un grupo de colectores, los cuales generan vapor de hasta 90 grados centigrados, este se inyecta a la tierra y elimina los microrganismos, asi se evita el uso de combustible, emision de contaminantes y el gasto economico es menor.
Ademas, el proyecto economiza en combustible y la inversion se recupera en cinco años, lo que significa que la aportacion inicial es el ahorro que se tiene comparado con el costo de diesel, precisa Jaramillo Salgado.
Los colectores que el grupo de investigacion desarrolla son modulares, pueden adaptarse en serie o paralelo y lograr la cantidad de energia termica requerida.
El grupo de investigacion desarrolla diversos colectores de canal parabolico en procesos de baja entalpia, que son metodos que no requieren de fluido, presion y temperaturas altas (hasta 120 grados centigrados).
En la industria se requieren grandes cantidades de energia para realizar los procesos, por ejemplo; en la preparacion de alimentos, esterilizacion de materiales, entintado textil, incluso en la agricultura.
Un pais industrializado invierte de su energia producida primaria, un 30 por ciento a la energia termica; sin embargo, en Mexico se destina 20 por ciento en este tipo de suministro, precisa el especialista del IER.
«Cuando se habla de calor de procesos industriales, el 70 por ciento de las empresas utiliza un rango de temperaturas de los 70 a los 250 grados centigrados». Por ello es necesario adaptar los metodos de las empresas con la energia solar para hacer el sistema mas economico y beneficiar al medio ambiente.
«Estamos en el proceso de hacer una transferencia tecnologica con el objetivo de crear una empresa dedicada a la fabricacion de colectores solares que ofrezca un proyecto a la medida, diseñe, construya y opere un campo solar adaptado a diferentes industrias», relata Jaramillo Salgado.
Para aplicar esta tecnologia, primero se debe entender el proceso de la industria donde se va a ocupar con la energia termica. Conocer los requerimientos de calor y que tanta electricidad se requiere, asi como la temperatura que el equipo requiere. Ademas, tener en cuenta si el metodo industrial puede modificarse, ligeramente, para adecuarlo a la fuente termica.
A partir de esos terminos pueden conocerse las dimensiones del campo de colectores, concentrar la energia solar a traves de canales parabolicos e implementar la tecnologia.
La energia solar en procesos industriales
Entre los sectores que el doctor Jaramillo Salgado vislumbra como mejores candidatos para implementar la tecnologia son los productores de alimentos, debido a que utilizan una gran cantidad de calor en la coccion, en este sentido, los colectores parabolicos logran la temperatura necesaria para que el producto se cocine.
Tambien en la esterilizacion de articulos, pasteurizacion o envasado de bebidas, que requieren altas temperaturas para evitar bacterias o contaminantes.
Por ejemplo, «en el entintado textil por lo regular el tinte se disuelve en bases de agua o aceites que requieren una buena temperatura para que se mezcle el pigmento, se transfiera a la tela y logre teñirla. Como los pantalones de mezclilla que si tienen un buen entintado cuando se lavan no se despinta.
Otro ejemplo son los procesos quimicos que se realizan en la industria farmaceutica, donde se requiere elevar la temperatura en la mezcla de componentes que demandan calor para que exista determinado tipo de enlaces quimicos. «La idea es llevar la tecnologia a la mayor cantidad de empresas».
El doctor Jaramillo Salgado tambien habla de sistemas hibridos, que si se realizan las tecnicas adecuadas la tecnologia solar puede trabajar en conjunto con la tradicional, entonces se cuenta con un equipo convencional que opera el menor numero de veces, con un 30 a 25 por ciento de intervencion y otra donde se involucra el proceso solar en un orden de 70 a 75.
«Se habla de un ciclo en el que los sistemas solares operen de las 9:30 de la mañana hasta las dos o tres de la tarde, cuando existen las mejores horas de luz».
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a energia solar termica se almacena en dispositivos para tenerla disponible cuando se requiera, y si por alguna razon no se recolecta la cantidad necesaria arranca el sistema convencional.
Jaramillo Salgado explica que tanto el proceso hibrido como el inmediato puede adaptarse a las empresas pero se necesita un analisis de la industria antes de instalar un sistema, con la finalidad de implementar la mejor opcion.
«Para cada sistema de concentracion solar se requiere de un estudio de tiempo, cantidad de energia y manera en que se realiza el proceso, datos que aseguren que la fuente termica va a ser un sustituto y ahorro real en la empresa en cuanto a la quema de combustible».