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Universidad Nacional Autónoma de México

Instituto de Energías Renovables

INSTITUTO DE ENERGÍAS RENOVABLES

J. Antonio del Río

5 de agosto de 2013

www.ier.unam.mx

I Seminario de Investigación y Desarrollo Científico Regional, Guatemala



INSTITUTO DE ENERGÍAS RENOVABLES

Hacemos investigación básica y aplicada en tópicos relacionados con energía renovable, teniendo como meta contribuir al desarrollo de tecnologías energéticas sustentables. También formamos recursos humanos a través de programas de licenciatura y posgrado.



Historia

En 1985 se fundó el Laboratorio de Energía Solar (menos de 20 investigadores) En 1996 se transforma en Centro de

Investigación en Energía ( más de 40 investigadores) En 2013 se crea en Instituto de

Energías Renovables



Personal Académico

Investigadores

Técnicos académicos



Estudiantes

Carrera: Licenciatura de Ingeniería en Energías Renovables Maestría y En Ingeniería (Energía) doctorado: Física En Ciencias e Ingeniería de Materiales



El contexto



Cambio climático Pobreza extrema de la población Agotamiento de los recursos

naturales Desarrollo económico para unos

cuantos Ambiente científico profesional Pobre cultura de la innovación

El mundo hoy



En forma simple podemos definir como desarrollo sustentable a aquel que respeta el ambiente, promueve la equidad con las generaciones actuales y futuras.

Desarrollo sustentable



La sociedad y su interacción con el

ambiente debe verse como un sistema

complejo.

La complejidad no radica en la suma de

los entes sociales, ecológicos y

económicos, sino que se caracteriza

por fronteras tenues y sobrepuestas.

Las interacciones entre sus entes son

más importantes que los componentes.

Las instituciones

Desarrollo sustentable



Formar e informar

En Latinoamérica durante años los

desarrollos basados en fuentes

renovables de energía se enfocaron

ingenuamente a cubrir necesidades

básicas en la población con menor

bienestar.

Estufa Lorena, secadores familiares de

frutas, desaladores para poblaciones

en situaciones de pobreza extrema y

muchas otras aplicaciones de

tecnologías apropiadas.

El rol de la instituciones de educación



Generar conocimiento

Desarrollar tecnología

Miras al valor agregado

Amalgamar el conocimiento

tradicional con el científico.

Enfoque productivo



Hay pocos científicos y tecnólogos

Hay que formarlos

Rigor científico en la formación

Formar personal capaz de generar

conocimiento nuevo

Formar personal capaz de

emprender y generar negocios

Formar personal capaz de

comunicar los conocimientos

generados

Instituciones de investigación



• Gestión Tecnológica y Vinculación • Unidad de Educación Continua en Programas de Energía Renovable • Unidad de Comunicación de la Ciencia

Otras actividades relevantes



La investigación en el IER



Materiales Solares



Grupos de investigación básica

Investigación básica y aplicada sobre recubrimientos aislantes, conductores, y semiconductores elaborados por técnicas de depósito químico en solución, en vapor fisco-químico, y por otras técnicas relacionadas y derivadas de estas.

Recubrimientos ópticos y optoelectrónicos

Laboratorio de Innovación Fotovoltáica y Caracterización de Celdas Solares




Síntesis y caracterización de materiales para su aplicación en celdas solares, celda de combustible, producción y almacenamiento de hidrógeno, baterías de hidruro metálico y Li, y supercapacitores.

Solar - Hidrógeno, Celdas de Combustible




Generar conocimiento en la preparación y caracterización fisicoquímica de los sistemas multifásicos y sus interfaces, a través de ensayos experimentales, de análisis de muestras por técnicas espectroscópicas y microscópicas, y de la aplicación de modelos teóricos adecuados.

Superficies, Interfaces y Materiales Compuestos



Principales áreas de investigación en Materiales Solares

1. Recubrimientos de películas delgadas para control de la radiación solar.

2. Celdas solares de películas delgadas y nanoestructuradas basadas en CdTe, CIGS, CZTS, SnS, PbS.

3. Fotodetectores, sensores de gas 4. Celdas de combustibles (PEM, Óxido Sólido y

Alcohol) 5. Producción, almacenamiento y aplicación de

hidrógeno. 6. Nanotecnología aplicada en materiales para

aplicaciones basadas en energías renovables. 7. Bioenergía. 8. Polímeros para aplicaciones multifuncionales. 9. Nanomateriales semiconductores para

aplicaciones fotocatalíticas y fotoelectrolíticas. 10. Fulerenos para almacenamiento de energía. 11. Lentes fotosensibles y ventanas inteligentes.



Algunas capacidades/ logros, Materiales solares

1. Peliculas delgadas semiconductoras por CSS, pulverización, PVD, baño químico, electrodepósito,…

2. Deposición química de gran superficie para recubrimientos de control solar.

3. Celdas solares prototipo. 4. Celdas de combustible. 5. Sistemas FV interconectados. 6. Planta fotocatalítica (piloto). 7. Bioetanol.



Sistemas Energéticos




Hacer investigación aplicada y desarrollo tecnológico en las tecnologías de concentración solar.

Concentración Solar



Laboratorio Nacional en Concentración y Química Solar Patentes listas para comercializar


Hacer investigación aplicada y desarrollo tecnológico en las tecnologías de concentración solar.

Concentración Solar




Hacer investigación para el desarrollo de metodologías nuevas y mejoradas para la exploración y explotación de los recursos

geotérmicos.

Geoenergía

Patentes listas para comercializar



958 MW

Situación actual del desarrollo de recursos geotérmicos en México



Nuevas zonas con potencial geotérmico en México (Sistemas Hidrotérmicos Convectivos y HDR)




Realizar investigación en planeación energética, prospectiva de escenarios de energías renovables y estudios de sustentabilidad energética.

Planeación Energética



Investigación y áreas tecnológicas:

1. Desarrollo tecnológico de sistemas solares (horno, helióstatos, etc.)

2. Refrigeración solar y sistemas de secado. 3. Bombas de calor y transformadores

térmicos. 4. Estudios de energía geotérmica. 5. Evaluación térmica de dispositivos de

calentamiento solar (Normalización) 6. Tratamiento de aguas residuales

mediante energía solar. 7. Evaluación de los recursos energéticos

renovables (Solar, Geotermia y Eólico) 8. Estudios de planeación energética.




Realizar investigación aplicada y desarrollo tecnológico en el área de refrigeración y bombas de calor. Desarrollar y construir

sistemas avanzados de refrigeración, bombas de calor y transformadores térmicos por

absorción que operan con fuentes de energía renovables, como la energía solar, la

geotermia o el calor de desecho industrial. Realizar estudios, asesorías y capacitación en

el área de refrigeración, bombas de calor, secado y ahorro de energía.

Refrigeración y Bombas de Calor




Termociencias



Física teórica: • Termodinámica de procesos irreversibles • Física estadística • Física de estado sólido • Física social


Generación de conocimiento básico para la Investigación en Energía. Para cumplir con ello,

los integrantes de la coordinación realizan y promueven la investigación básica

interdisciplinaria entre las diferentes áreas de la física teórica, en particular la Termodinámica de Procesos Irreversibles, la Física Estadística y la

Física del Estado Sólido.

Física teórica




Transferencia de Energía y Masa: • Convección natural • Flujos multifásicos • Transferencia de calor y masa en edificaciones • Sistemas complejos


Estudio de procesos de transferencia de energía y de masa. Sus líneas de investigación son: convección natural, flujos multifásicos, flujos oscilatorios, transferencia de calor y masa en edificaciones, sistemas complejos y códigos numéricos para el estudio del transporte de

energía y masa en fluidos.

Transferencia de Energía y Masa



Proyectos

Magnetohodrodinámica de metales líquidos y electrolitos

• Silicio poroso y fotónica. • Convección natural en sistemas

rotatorios • Simulación computacional: Líquidos

moleculares, Enrejado de Boltzmann • Modelos de medios continuos,

Sistemas Complejos • Energía en edificaciones • Eficiencia energética en

electrodomésticos • Dispositivos térmicos: Estufas

solares

Transferencia de Energía y Masa

Física teórica

Laboratorios • Laboratorio de silicio poroso • Laboratorio de mecánica de fluidos • Laboratorio para el acondicionamiento de espacios en edificaciones • Laboratorio de eficiencia energética • Laboratorio de Magnetohidrodinamica • Laboratorio de cómputo




Estudios para la evaluación del recurso eólico y nuevos desarrollos en el área.

Energía Eólica



A manera de resumen



Posgrados

Ciencias e Ingeniería de Materiales

Física

Ingeniería (Energía)

Ingeniería (todas las ramas)

Otros posgrados (UNAM, MCTP, UNICACH, etc. )

Universidad Rafael Landivar



Generar conocimiento

Generar tecnología

Generar negocios DE y PARA la sociedad

Negocios donde las ganancias sean razonables para que sea de ganar TODOS



Participación de la comunidad en

la construcción de una nueva

sociedad , empieza por

participación de los académicos

en la construcción de nuestras

instituciones.

El IER-UNAM predica con el

ejemplo



Planeación en el IER

Reuniones de planeación estratégica donde se definieron: Áreas de efectividad Objetivos Metas Medibles

Participación de todos los académicos



Planeación en el IER

1. Nuevos conocimientos 2. Egresados de excelencia 3. Nuevos desarrollos tecnológicos 4. Posicionamiento de las Fuentes Renovables de Energía en la sociedad 5. Instituto sustentable 6. Soluciones verdes

Participación de todos los académicos



Gracias

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