ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEÁNICAS Y RECURSOS NATURALES
PROYECTO DE BIOLOGÍA
INCUBACIÓN DE HUEVOS CON ENERGÍA SOLAR MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE PANELES SOLARES
Integrantes:
Ashley Avilés
Steven Contreras
Julio Bustamante
Emilio Illescas
Carlos Guerrero
INTRODUCCIÓN
En una sociedad donde la mayoría de los proyectos implican directa o
indirectamente la contaminación del medio ambiente, es necesario hacer conciencia
y detenerse un momento a pensar que existen otras alternativas de subsistencia que
no conlleven a la destrucción del planeta.
Las industrias, pequeñas y grandes, son una de las mayores pruebas de ello pues
indistintamente de el fin que tengan las mismas generan polución, los intentos por o
eliminarla han sido en vano ya que la simple consideración de hacerlo es
inimaginable. Suponer el cierre de todas las industrias que contaminan (más del
75%) es una idea sencillamente descabellada.
Debido a esto se requiere de una solución económicamente viable, y sobretodo que
sea rentable. Un medio de lucro que no involucre la generación de contaminantes.
La obtención de energía alternativa es una solución muy práctica y el fin de la
empresa puede no ser específicamente su obtención, sino más bien una aplicación
de la misma en cualquier ámbito. Sea cual fuere la elección del empresario seguirá
siendo una idea y un proyecto rentable.
OBJETIVOS
GENERALES
Dar una solución al problema de la contaminación ambiental provocada por la
obtención de energía eléctrica de manera convencional.
ESPECÍFICOS
Crear paneles solares de manera económica y sencilla.
Encontrar una aplicación industrial para los paneles solares.
Comprobar la rentabilidad económica de los paneles solares.
Incubar huevos de gallina usando energía generada por paneles solares.
TABLA DE CONTENIDO
ANTECEDENTES 1
PANELES SOLARES 1TEORÍA Y CONSTRUCCIÓN 3PARA ILUMINACIÓN DOMÉSTICA 4PRODUCCIÓN MUNDIAL DE ENERGÍA SOLAR 4BATERÍAS ELÉCTRICAS 5PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO 5TIPOS DE ACUMULADORES 6CARACTERÍSTICAS 7MULTÍMETRO 8INTRODUCCIÓN 9COMO MEDIR CON EL MULTÍMETRO DIGITAL 10INCUBACIÓN DE UN HUEVO 11DESARROLLO EMBRIONARIO 11CONDICIONES AMBIENTALES IDÓNEAS PARA LA INCUBACIÓN 12
PROCEDIMIENTO 14
EXPERIMENTO 16
CONCLUSIONES 18
BIBLIOGRAFÍA 19
CAPÍTULO I
ANTECEDENTES
PANELES SOLARESUn panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. El
término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente
(usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar
electricidad.
La energía solar fotovoltaica es la que obtenemos por medio de paneles solares
fotovoltaicos expuestos al Sol. Esta energía es a nivel mundial la más difundida para
electrificación en zonas remotas donde la red pública no ha llegado. La energía solar
fotovoltaica en un enfoque económico, es la más viable para la generación de
electricidad en zonas remotas como las que existen en Perú y Ecuador.
Una definición técnica para la energía solar fotovoltaica sería:
"La energía solar fotovoltaica es una forma de obtención de electricidad por medio
de paneles solares fotovoltaicos. Los paneles o módulos fotovoltaicos están
compuestos por dispositivos semiconductores tipo diodo (células fotovoltaicas) que,
al recibir la radiación solar, se estimulan y generan saltos electrónicos, generando
diferencias de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de estas células
permite obtener voltajes en corriente continua, adecuados para alimentar
dispositivos electrónicos sencillos o a mayor escala, esta corriente eléctrica continua
generada por los paneles se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la
red eléctrica."
Los paneles fotovoltaicos: están formados por numerosas celdas que convierten la
luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, del griego
"fotos", luz. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía
luminosa produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de
diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente.
Los paneles fotovoltaicos, además de producir energía que puede alimentar una red
eléctrica terrestre, pueden emplearse en vehículos eléctricos y barcos solares. Lo
mejor de estas técnicas se reúne en competiciones como la Solar Splash en
América del Norte, o la Frisian Nuon Solar Challenge en Europa.
En 2005 el problema más importante con los paneles fotovoltaicos era el costo, que
ha estado bajando hasta 3 o 4 dólares por vatio. El precio, $, del silicio usado para la
mayor parte de los paneles ahora está tendiendo a subir. Esto ha hecho que los
fabricantes comiencen a utilizar otros materiales y paneles de silicio más delgados
para bajar los costes de producción. Debido a economías de escala, los paneles
solares se hacen menos costosos según se usen y fabriquen más. A medida que se
aumente la producción, los precios continuarán bajando en los próximos años. El
área de mayor crecimiento lo forman los sistemas conectados a la red pública (grid
tied systems). En los Estados Unidos, con incentivos de los estados, compañías
eléctricas y (en 2006 y 2007) del gobierno federal, el crecimiento continuará. Los
programas de contadores conectados a red (net metering) permiten a los usuarios
recibir una compensación por cualquier energía extra que incorpore a la red. La
mayor parte de este sistema compra la energía al mismo precio de venta, aunque
algunas compañías la compran a un precio cercano a 1/3 de lo que cobran. Como
contraste, en Alemania se ha adoptado un sistema extremo de net-metering para
incentivar el crecimiento del mercado de las energías renovables, de forma que se
paga ocho veces lo que la compañía cobra. Este alto incentivo ha creado una
enorme demanda de paneles solares en ese país.
Un calentador solar de agua usa la energía del Sol para calentar un líquido, el cual
transfiere el calor hacia un compartimento de almacenado de calor. En una casa, por
ejemplo, el agua caliente sanitaria puede ser calentada y almacenada en un
depósito de agua caliente.
Los paneles tienen una placa receptora y tubos por los que circula líquido adheridos
a ésta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva utilizado o
almacenado). El líquido calentado es bombeado hacia un aparato intercambiador de
energía (una bobina dentro del compartimento de almacenado o un aparato externo)
donde deja el calor y luego circula de vuelta hacia el panel para ser recalentado.
Esto provee una manera simple y efectiva de transferir y transformar la energía
solar.
TEORÍA Y CONSTRUCCIÓN
Silicio cristalino y Arseniuro de galio son la elección típica de materiales para celdas
solares. Los cristales de Arseniuro de galio son creados especialmente para uso
fotovoltaico, mientras que los cristales de Silicio están disponibles en lingotes
estándar más baratos producidos principalmente para el consumo de la industria
microelectrónica. El Silicio poli cristalino tiene una menor eficacia de conversión,
pero también menor coste.
Cuando es expuesto a luz solar directa, una celda de Silicio de 6cm de diámetro
puede producir una corriente de alrededor 0,5 amperios a 0,5 voltios (equivalente a
un promedio de 90 W/m², en un rango de usualmente 50-150 W/m², dependiendo del
brillo solar y la eficacia de la celda). El Arseniuro de Galio es más eficaz que el
Silicio, pero también más costoso.
Los lingotes cristalinos son cortados en discos finos como una oblea, pulidos para
eliminar posibles daños causados por el corte. Se introducen dopantes (impurezas
añadidas para modificar las propiedades conductoras) dentro de las obleas, y se
depositan conductores metálicos en cada superficie: una fina rejilla en el lado donde
da la luz solar y usualmente una hoja plana en el otro. Los paneles solares son
construidos con estas celdas cortadas en forma apropiada. Para protegerlos de
daños en la superficie frontal causados por radiación o por el mismo manejo de
éstos se los enlaza en una cubierta de vidrio y se cimentan sobre un sustrato (el cual
puede ser un panel rígido o una manta blanda). Se realizan conexiones eléctricas en
serie-paralelo para determinar el voltaje de salida total. La cimentación y el sustrato
deben ser conductores térmicos, ya que las celdas se calientan al absorber la
energía infrarroja que no es convertida en electricidad. Debido a que el
calentamiento de las celdas reduce la eficacia de operación es deseable minimizarlo.
Los ensamblajes resultantes son llamados paneles solares o grupos solares.
Un panel solar es una colección de celdas solares. Aunque cada celda solar provee
una cantidad relativamente pequeña de energía, muchas de estas repartidas en un
área grande pueden proveer suficiente energía como para ser útiles. Para obtener la
mayor cantidad de energía las celdas solares deben apuntar directamente al sol.
PARA ILUMINACIÓN DOMÉSTICA
En corriente Directa
Esta aplicación incorpora como equipos básicos: paneles solares fotovoltaicos,
regulador, batería y equipos de consumo en 12Vdc, como son luminarias,
televisiones, radios y cualquier equipo que requiera 12Vdc.
Sistemas básicos para uso doméstico que utilizan luminarias o pequeños equipos
que funcionan en 12 o 24VDC.
En corriente Alterna
Esta aplicación incorpora como equipos básicos: paneles solares fotovoltaicos,
regulador, batería, inversor y equipos de consumo tanto en 110Vac como en 12Vdc
Sistemas básicos para uso doméstico que utilizan luminarias o equipos que
funcionan en 110 o 220 VAC, con frecuencias de 50 o 60 Hz. Se incorpora al
sistema un inversor de corriente. Es preferible que la iluminación continúe en 12Vdc
y se utilice el menor número de equipos en 110Vac.
PRODUCCIÓN MUNDIAL DE ENERGÍA SOLAREl máximo de potencia fotovoltaica instalada fue de unos 2,600 MW en 2004.
Potencia FV instalada hacia fines de 2004País Capacidad FV
Acumulado Instalado en 2004Aislado
(kW)Conectado a
red (kW)Total (kW)
Total (kW)
Conectado a red (kW)
Australia 48.640 6.760 52.300 6.670 780Austria 2.687 16.493 19.180 2.347 1.833Canadá 13.372 512 13.884 2.054 107Francia 18.300 8.000 26.300 5.228 4.183Alemania 26.000 768.000 794.000 363.000 360.000Italia 12.000 18.700 30.700 4.700 4.400Japón 84.245 1.047.746 1.131.991 272.368 267.016Corea 5.359 4.533 9.892 3.454 3.106México 18.172 10 18.182 1.041 0Países Bajos 4.769 44.310 49.079 3.162 3.071Noruega 6.813 75 6.888 273 0España 14.000 23.000 37.000 10.000 8.460
Suiza 3.100 20.000 23.100 2.100 2.000Reino Unido 776 7.386 8.164 2.261 2.197Estados Unidos
189.600 175.600 365.200 90.000 62.000
Total (estos países)
447.833 2.141.125 2.585.860 768.658 719.153
BATERÍAS ELÉCTRICASSe denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente
acumulador, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos
electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo
puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador
eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le
haya suministrado electricidad previamente, mediante lo que se denomina proceso
de carga.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
El principio de funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un
proceso reversible llamado reducción-oxidación (también conocida como redox), un
proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se
reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten
consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y,
que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas.
Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito
externo, durante el proceso de descarga, y la aplicación de una corriente, igualmente
externa, durante la carga.
Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes, por extraño que parezca,
en las relaciones entre los elementos químicos y la electricidad durante el proceso
denominado electrólisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores
del siglo XIX dedicaron numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este
fenómeno, que recibió el nombre de polarización.
Un acumulador es, así, un dispositivo en el que la polarización se lleva a sus límites
alcanzables, y consta, en general, de dos electrodos, del mismo o de distinto
material, sumergidos en un electrolito.
TIPOS DE ACUMULADORES
Baterías de plomo-ácido
Está constituida por dos electrodos de plomo, de manera que, cuando el aparato
está descargado, se encuentra en forma de sulfato de plomo (II) (PbSO4) incrustado
en una matriz de plomo metálico (Pb); el electrólito es una disolución de ácido
sulfúrico. Este tipo de acumulador se sigue usando aún en muchas aplicaciones,
entre ellas en los automóviles.
Pila alcalina
En 1866, Georges Leclanché inventa en Francia la pila Leclanché, precursora de la
pila seca (Zinc-Dióxido de Manganeso), sistema que aún domina el mercado
mundial de las baterías primarias. Las pilas alcalinas (de «alta potencia» o «larga
vida») son similares a las de Leclanché, pero, en vez de cloruro de amonio, llevan
cloruro de sodio o de potasio. Duran más porque el zinc no está expuesto a un
ambiente ácido como el que provocan los iones de amonio en la pila convencional.
Como los iones se mueven más fácilmente a través del electrolito, produce más
potencia y una corriente más estable.
Su mayor costo se deriva de la dificultad de sellar las pilas contra las fugas de
hidróxido. Casi todas vienen blindadas, lo que impide el derramamiento de los
componentes. Sin embargo, este blindaje no tiene duración ilimitada.
Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe)
También denominada de ferroníquel. Fue descubierta por Waldemar Jungner en
1899, posteriormente desarrollada por Thomas Alva Edison y patentada en 1903. En
el diseño original de Edison el cátodo estaba compuesto por hileras de finos tubos
formados por láminas enrolladas de acero niquelado, estos tubos están rellenos de
hidróxido de níquel u oxi-hidróxido de níquel (NiOOH). El ánodo se componía de
cajas perforadas delgadas de acero niquelado que contienen polvo de óxido ferroso
(FeO). El electrólito es alcalino, una disolución de un 20% de potasa cáustica (KOH)
en agua destilada. Los electrodos no se disuelven en el electrolito, las reacciones de
carga/descarga son completamente reversibles y la formación de cristales de hierro
preserva los electrodos por lo cual no se produce efecto memoria lo que confiere a
esta batería gran duración.
CARACTERÍSTICAS
Voltaje
Es el trabajo w requerido para transferir una cantidad de carga q a través de una
sección transversal de un elemento (el conductor o cable) contra la fuerza eléctrica
que producen las otras cargas del conductor. La unidad de voltaje es el volt
V= voltaje W= trabajo q= carga t= tiempo
Simplificando mucho el voltaje es como la altura de una cascada de agua, mientras
más alta la cascada mayor será su habilidad para mover una Noria. Una cascada de
agua de altura pequeña moverá poco la rueda, hará poco trabajo. Una cascada de
gran altura moverá mucho la rueda, hará gran trabajo. Entonces si queremos hacer
más trabajo necesitamos una pila de voltaje superior. Por ejemplo en autos radio
controlados mientras más voltaje tenga la batería mayor será la velocidad con que
se mueva el automóvil.
Corriente
Es la tasa de cambio neta de la carga q (medido en coulomb) transferida a través de
una sección transversal de un conductor. Un coulomb es una cantidad grande de
electrones, por lo tanto la corriente es cuantos electrones pasan en 1 segundo (u
otra unidad de tiempo) por una sección transversal.
I= corriente q= carga t= tiempo
Siguiendo la analogía anterior la corriente es como el agua de una cascada que se
desplaza y que mueve la noria. En motores de corriente continua mientras mayor es
la corriente más torque se puede realizar con el motor. Siendo simplista más fuerza
podrá hacer dicho motor. En las pilas recargables suele especificarse una medida
que tiene relación con la corriente que son los mah (miliamperio hora)
Un miliamperio hora es la corriente en miliamperio que puede entregar la pila
durante 1 hora. Entre una batería o pila de 1200 mah y otra de 2200 mah la segunda
durará más tiempo porque tiene "más agua en su interior". En cualquier equipo
eléctrico podemos colocar cualquier pila con cualquier mah ya que influye en la
duración.
Constante de carga/descarga C
C es una constante creada por los fabricantes que depende los mah especificados
en la batería y que se usa para poder señalar más fácilmente a cuantos amperes se
debe cargar o descargar la batería sin que ésta sufra daños. Se calcula como sigue:
C= constante de carga o descarga X= numero de la mah de la batería
Por ejemplo una Lipo de 1200 mah C = 1200/1000 = 1.2
Luego el fabricante suele colocar NO cargue la batería a más de 1C, entonces
1*1.2= 1.2 Después cargaremos las Lipos a 1.2 A
También señala NO descargue la batería a mas de 7C, entonces 7*C = 7*1.2 = 8.4
Entonces descargamos las Lipos como máximo a 8.4 A C es la capacidad de carga
o descarga de la batería.
En el mercado las pilas LiPo vienen rotuladas con 20C o similares, este número
indica la máxima capacidad de descarga y se destaca en los rótulos porque para
radioaficionados que compiten en carreras de auto o aviones, importa mucho cuanto
tiempo se demora en descargar la batería. Así al hacer la compra de LiPos las más
caras son las de mayor C, para 2 baterías iguales en número de mah. Fijémoslo en
1200 mah. La de 40C será más cara que la de 20C porque el usuario se demorará
menos al descargar la de 20C.
MULTÍMETROUn multímetro, también denominado polímetro, tester o multitester, es un
instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas
como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades
y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios
márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han
introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).
INTRODUCCIÓNEs un aparato muy versátil, que se basa en la utilización de un instrumento de
medida, un galvanómetro muy sensible que se emplea para todas las
determinaciones. Para poder medir cada una de las magnitudes eléctricas, el
galvanómetro se debe completar con un determinado circuito eléctrico que
dependerá también de dos características del galvanómetro: la resistencia interna
(Ri) y la inversa de la sensibilidad. Esta última es la intensidad que, aplicada
directamente a los bornes del galvanómetro, hace que la aguja llegue al fondo de
escala.
Además del galvanómetro, el polímetro consta de los siguientes elementos: La
escala múltiple por la que se desplaza una sola aguja permite leer los valores de las
diferentes magnitudes en los distintos márgenes de medida. Un conmutador permite
cambiar la función del polímetro para que actúe como medidor en todas sus
versiones y márgenes de medida. La misión del conmutador es seleccionar en cada
caso el circuito interno que hay que asociar al instrumento de medida para realizar
cada medición. Dos o más bornas eléctricas permiten conectar el polímetro a los
circuitos o componentes exteriores cuyos valores se pretenden medir. Las bornas de
acceso suelen tener colores para facilitar la corrección de las conexiones exteriores.
Cuando se mide en corriente continua, suele ser de color rojo la de mayor potencial
(o potencial +) y de color negro la de menor potencial (o potencial -). La parte
izquierda de la figura es la utilizada para medir en continua y se puede observar
dicha polaridad. La parte derecha de la figura es la utilizada para medir en corriente
alterna cuya diferencia básica es que contiene un puente de diodos para rectificar la
corriente y poder finalmente medir con el galvanómetro. El polímetro está dotado de
una pila interna para poder medir las magnitudes pasivas. También posee un ajuste
de cero necesario para la medida de resistencias.
A continuación se describen los circuitos básicos de uso del polímetro donde la raya
horizontal colocada sobre algunas variables como resistencias o la intensidad de
corriente, indica que se está usando la parte izquierda de la figura. Además, los
razonamientos que se realizan sobre los circuitos eléctricos usados para que el
polímetro funcione como Amperímetro o Voltímetro sirven también, de forma
general, para medir en corriente alterna con la parte derecha de la figura.
COMO MEDIR CON EL MULTÍMETRO DIGITAL
Midiendo tensiones
Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos más
que colocar ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que
queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa
(un cable negro de molex o el chasis del ordenador) y la otra borna en el punto a
medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje entre dos puntos, no
tendremos más que colocar una borna en cada lugar.
Midiendo resistencias
El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir
tensiones. Basta con colocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala
apropiada al tamaño de la resistencia que vamos a medir. Si no sabemos cuántos
ohmios tiene la resistencia a medir, empezaremos con colocar la ruleta en la escala
más grande, e iremos reduciendo la escala hasta que encontremos la que más
precisión nos da sin salirnos de rango.
Midiendo intensidades
El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de
medirse en paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para
medir intensidades tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable
para intercalar el tester en medio, con el propósito de que la intensidad circule por
dentro del tester. Precisamente por esto, hemos comentado antes que un tester con
las bornas puestas para medir intensidades tiene resistencia interna casi nula, para
no provocar cambios en el circuito que queramos medir.
Para medir una intensidad, abriremos el circuito en cualquiera de sus puntos, y
configuraremos el tester adecuadamente (borna roja en clavija de amperios de más
capacidad, 10A en el caso del tester del ejemplo, borna negra en clavija común
COM).
Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a
cerrar el circuito usando para ello el tester, es decir, colocaremos cada borna del
tester en cada uno de los dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se
cerrará el circuito y la intensidad circulará por el interior del multímetro para ser
leída.
INCUBACIÓN DE UN HUEVO
DESARROLLO EMBRIONARIOLas primeras etapas se inician antes de ser puesto el huevo. En el huevo recién
puesto ya es visible el blastodermo, que se aprecia como un pequeño disco entre la
yema y la membrana vitelina. A los tres días, ya se aprecian pequeños brotes a lo
largo del cuerpo del embrión que darán lugar a las extremidades. El corazón
comienza a funcionar, aunque se localiza en la parte externa del embrión. El aparato
digestivo se cierra al quinto día, mientras que los pulmones son apreciables el sexto
día. A partir del octavo día, se aprecian zonas de densas plumas. La calcificación del
esqueleto se inicia a los 10 días, y se completa a los 15. Los picos y uñas ya se
encuentran formados el día 16. El tiempo de incubación de los huevos es
característico para cada una de las especies de aves
Domésticas. Para el correcto desarrollo de los embriones, se precisa mantener unas
condiciones ambientales (temperatura, humedad, nivel de oxígeno, anhídrido
carbónico, etc.).
CONDICIONES AMBIENTALES IDÓNEAS PARA LA INCUBACIÓNBásicamente, controlaremos la temperatura y la humedad en la incubadora. La
ventilación de estas instalaciones debe ser la adecuada para retirar el exceso de
humedad y eliminar el anhídrido carbónico producido por los embriones.
DÍA TAREA
0 Colocar los huevos.
6 Miraje de huevos.
18 Fuerte cambio en las condiciones ambientales de incubación.
21 Sacar los pollitos nacidos.
CAPÍTULO II
PROCEDIMIENTO
Se debe tener cuidado de mantener cierto grado de asepsia antes de comenzar a
trabajar, la contaminación con las manos puede transferir grasas a la celda
provocando fallas en su funcionamiento. Se procederá a calentar una de ellas con
una temperatura de 250ºC, por 30 minutos aproximadamente.
Las celdas de cobre serán de 10x10 cm, la que será sometida al calor desprenderá
una capa negra que es el óxido cuproso, este óxido hace las veces de
semiconductor de energía y será nuestro polo negativo, el objetivo en este punto es
lograr una buena capa de óxido.
Una vez que se deje enfriar por aproximadamente 20 minutos se pueden observar
sobrantes del óxido que se formó por el aumento de temperatura al que fue
sometido, se golpeará levemente la placa para separar las impurezas, se debe
tomar precauciones para evitar que se deteriore la placa negativa del experimento.
Se debe cortar otra placa de igual tamaño que la que contiene el semiconductor, la
cual será nuestro electrodo positivo, ambas placas se les conectará un electrodo tipo
lagarto. Una vez conseguido lo anterior se llena un envase con agua salada (es
mejor si esta es calentada previamente) y se colocan las placas una frente a la otra
impidiendo siempre que éstas entren en contacto.
Se debe conectar los electrodos al multímetro, tanto la placa negativa como la
positiva. La corriente dependerá del área de la placa y la radiación solar del
momento. Es importante considerar la posición del cableado al multímetro debido a
que si no se les coloca en adecuada posición podrían generarse corrientes parásitas
que puedan llevar a cero el nivel d voltaje a medir. Es posible tener un mayor voltaje
si se construyen celdas y se las coloca en serie o se podría tener más amperaje si
se colocan las celdas en paralelo.
Este procedimiento de la celda se lo hace con el objetivo de generar un mayor nivel
de voltaje para que pueda cargar una batería, la misma que almacenará carga
suficiente para encender un bombillo que pueda a su vez elevar la temperatura de
unos huevos con el fin de que estos puedan eclosionar luego de 21 días. Este
proceso es totalmente ecológico ya que aprovecha la energía solar para elevar una
temperatura necesaria para un proceso biológico.
CAPÍTULO III
EXPERIMENTOPrimeramente conseguimos todos los materiales necesarios para realizar el
proyecto. Cortamos la lámina de cobre en 2 celdas pequeñas de igual medida.
Calentamos una de las placas en una hornilla durante aproximadamente media hora.
Durante este tiempo se observo cómo se iba formando una capa negra que era el
óxido cuproso. Necesitábamos que se forme una buena capa de oxido para poder
realizar bien el proyecto.
Luego dejamos que la placa se enfríe durante aproximadamente 20 minutos.
En un recipiente plástico, lo llenamos de agua con sal, después insertamos las
celdas en el recipiente en lados opuestos y evitando que estén en contacto, de
manera que mitad de las celdas estén sumergidas en la mezcla, y la otra mitad este
por fuera.
Conectamos los cables con pinzas de cocodrilo a las placas, conectamos
respectivamente la del polo positivo a la placa sin quemar, y la negativa a la placa
quemada. Mientras que los otros extremos lo conectábamos a un amperímetro.
Una vez todo esto armado, lo pusimos al sol para probar si funcionaba. Demoró un
poco, pero lentamente pudimos apreciar como el voltaje iba aumentando.
Al comprobar que funcionaba desconectamos el amperímetro, y conectamos los
cables a una batería para que ésta se cargara.
Una vez que la batería estuviera cargada, la conectamos a un foco de luz, para
poder proceder a la incubación de los huevos.
CAPÍTULO IV
CONCLUSIONESEl agua por sí sola no funciona bien como electrolito, por lo que es necesario
agregarle sal (NaCl) para hacer de la disolución un electrolito.
El cobre debe ser quemado para obtener el óxido de cobre y así pueda transferir los
electrones libres a la placa no quemada.
Para aumentar el voltaje se debe aumentar el área de las placas y así obtener más
captación de radiación solar.
El voltaje aumenta y la corriente se mantiene constante al conectar varias celdas en
serie.
La temperatura óptima para la incubación de los huevos es de unos 38,50C hasta
39,50C.
Si la temperatura no está dentro del rango optimo de incubación por un periodo
prolongado, entonces la eficiencia disminuye radicalmente.
La radiación afecta a la incubación, lo que se requiere es calor producida por la
radiación de las bombillas.
Para reducir las pérdidas en la incubación se debe asegurar que los huevos hayan
sido fertilizados.
Los huevos que han sido escogidos para incubarlos, deben ser tratados con mucho
cuidado recordando que podemos alterar la forma del embrión al moverlos
demasiado.