{"id":281567,"date":"2015-01-22T02:22:34","date_gmt":"2015-01-22T02:22:34","guid":{"rendered":"legacy-k2-2014-18494"},"modified":"2015-01-22T02:22:34","modified_gmt":"2015-01-22T02:22:34","slug":"investigadora-de-la-buap-desarrolla-sistema-de-refrigeracion-solar-k2-18494","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/2015\/puebla\/investigadora-de-la-buap-desarrolla-sistema-de-refrigeracion-solar-k2-18494\/281567\/","title":{"rendered":"Investigadora de la BUAP desarrolla sistema de refrigeraci\u00f3n solar"},"content":{"rendered":"

En la actualidad es imposible visualizar el mundo sin energ\u00eda. Sin embargo, la demanda de este recurso exige cada vez m\u00e1s de respuestas sustentables, a partir del aprovechamiento de fuentes naturales<\/span><\/p>\n

En la actualidad es imposible visualizar el mundo sin energ\u00eda. Sin embargo, la demanda de este recurso exige cada vez m\u00e1s de respuestas sustentables, a partir del aprovechamiento de fuentes naturales. En esta direcci\u00f3n, la doctora Susana Elvia Toledo Flores, del Departamento de Investigaci\u00f3n en Zeolitas, del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP), desarrolla un sistema de refrigeraci\u00f3n solar, el cual ser\u00e1 de utilidad para conservar alimentos y medicamentos en zonas que carecen de energ\u00eda el\u00e9ctrica, entre \u00e9stas la Sierra Negra de Puebla.<\/span><\/p>\n

Este prototipo tecnol\u00f3gico se present\u00f3 en el Congreso Internacional de Energ\u00eda Solar en Alemania, donde tuvo buena aceptaci\u00f3n por parte de cient\u00edficos internacionales, quienes resaltaron que dicho proyecto es atractivo en t\u00e9rminos econ\u00f3micos, seguro y eficiente, formando as\u00ed parte de la tecnolog\u00eda verde por el uso de energ\u00eda renovable.<\/p>\n

Su funcionamiento se basa en un ciclo termodin\u00e1mico desorci\u00f3n-adsorci\u00f3n, haciendo de la radiaci\u00f3n solar su \u00fanica fuente de energ\u00eda. Adem\u00e1s, utiliza como refrigerante metanol y como adsorbente zeolita (clinoptilolita natural activada qu\u00edmica y t\u00e9rmicamente). Los elementos del prototipo de refrigeraci\u00f3n solar por adsorci\u00f3n son un colector solar, cama adsorbente, condensador y evaporador, todos dentro de un tubo de vidrio sellado al vac\u00edo.<\/p>\n

A pesar de que el coeficiente de rendimiento (COP) del refrigerador solar es bajo en comparaci\u00f3n con la de un refrigerador convencional, este prototipo es de bajo costo, f\u00e1cil fabricaci\u00f3n y sobre todo amigable con el ambiente, indic\u00f3 la Doctora en Ciencias Qu\u00edmicas.<\/p>\n

Para evaluar el desempe\u00f1o de la investigaci\u00f3n se us\u00f3 el diagrama de Clapeyron, un an\u00e1lisis te\u00f3rico y simulado de los procesos t\u00e9rmicos y c\u00e1lculo de las cantidades macrosc\u00f3picas. Las pruebas experimentales se realizaron en la ciudad de Puebla, la cual tiene una radiaci\u00f3n solar promedio de 1394.6 W\/m2 y con una variaci\u00f3n de temperatura ambiente de 26 a 11 grados cent\u00edgrados.<\/p>\n

Bajo estas condiciones ambientales se pudo obtener para 2.5 litros de agua en el tanque de evaporaci\u00f3n y 2.5 litros en el tanque de condensaci\u00f3n, un valor de coeficiente de rendimiento 0.17. El resultado es favorable dado que en la literatura se presenta un COP de 0.22, pero todav\u00eda se pueden alcanzar mejoras dentro del sistema, destac\u00f3 Toledo Flores.<\/p>\n

Hasta el momento, la investigadora ha desarrollado dos prototipos, mismos que se colocan a 32 grados de inclinaci\u00f3n para captar mayor cantidad de radiaci\u00f3n solar. En el primero se obtuvo una temperatura de nueve grados, mientras que en el segundo se espera alcanzar de tres a cinco grados cent\u00edgrados, suficiente para enfriar alimentos.<\/p>\n

Refrigeraci\u00f3n por adsorci\u00f3n-desorci\u00f3n<\/span><\/p>\n

Los elementos del prototipo de refrigeraci\u00f3n solar por adsorci\u00f3n son un colector solar, cama adsorbente, condensador y evaporador, todos dentro de un tubo de vidrio sellado al vac\u00edo con canales para llevar a cabo el proceso de adsorci\u00f3n y desorci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Durante el d\u00eda, explic\u00f3 Toledo Flores, se produce el calentamiento, la desorci\u00f3n y el periodo de condensaci\u00f3n. La energ\u00eda solar calienta el adsorbente \u2013la zeolita- elevando su temperatura, lo cual incrementa la presi\u00f3n de vapor del refrigerante desorbido. Este vapor es condensado (Pc) en el condensador y fluye por gravedad hacia el evaporador.<\/p>\n

Por la noche se lleva a cabo el proceso de enfriamiento, adsorci\u00f3n y periodo de evaporaci\u00f3n. La temperatura de la cama adsorbente disminuye despu\u00e9s de la puesta de sol, por lo que igualmente la presi\u00f3n del refrigerante se reduce en el sistema y la evaporaci\u00f3n ocurre mientras el adsorbente es enfriado. De esta manera, el enfriamiento es favorecido por los ductos de ventilaci\u00f3n en la parte interna del colector. Durante este periodo de enfriamiento, el refrigerante comienza a evaporarse y es de nuevo readsorbido por la zeolita. El proceso de adsorci\u00f3n contin\u00faa toda la noche hasta la ma\u00f1ana siguiente.<\/p>\n

Uso de zeolitas<\/span><\/p>\n

Una de las innovaciones de la investigaci\u00f3n es la utilizaci\u00f3n de zeolitas: aluminosilicatos microporosos (menores de dos nan\u00f3metros) que adsorben, en sus cavidades, grandes cantidades de gases de enfriamiento a temperatura ambiental. De tal manera que si se calientan en un sistema cerrado, los gases desorbidos en alta presi\u00f3n permiten la sustituci\u00f3n de los compresores mec\u00e1nicos, utilizados con frecuencia en equipos de refrigeraci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Las zeolitas son empleadas en la industria del petr\u00f3leo en reacciones de interconversi\u00f3n de hidrocarburos, tal es el caso de la zeolita ZSM-5; como tamiz molecular, en el mantenimiento de la neutralidad de diferentes productos, en los procesos convencionales de tratamiento de agua; adem\u00e1s de ser aprovechadas en alimentos de aves, cerdos, ovinos y bovinos para incrementar la eficiencia alimentaria.<\/p>\n

Igualmente combaten el mal olor, humedad y diferentes enfermedades como diabetes. Tambi\u00e9n se utilizan en la agricultura como soporte de fertilizantes para dosificar los nutrientes; en horticultura, floricultura, follaje, preplantaci\u00f3n de arbustos y \u00e1rboles; en el crecimiento zeop\u00f3nico, as\u00ed como en el tratamiento de amonio e incubadoras de pescado y extracci\u00f3n de metales pesados.<\/p>\n

Las zeolitas naturales son el resultado de reacciones entre agua con piedras volc\u00e1nicas y sedimentos volcanocl\u00e1sticos, teniendo una metamorfosis de bajo grado con alteraci\u00f3n hidrot\u00e9rmica de minerales dispersos. Estos materiales est\u00e1n ampliamente distribuidos en el territorio mexicano, de tal manera que los dep\u00f3sitos de zeolitas son de gran inter\u00e9s por su abundancia y sus aplicaciones le dan un gran valor econ\u00f3mico.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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