ENERGA SOLAR A BAJA Y MEDIA TEMPERATURAAUTOR: Martnez Ramrez, Marcos Alexis.CORREO: alexmarr_0396@hotmail.comRESUMEN:Los combustibles fsiles gobiernan el mercado enrgico, sus propiedades favorecen a los procesos industriales y al mismo tiempo masifican sus resultados. Sin embargo, su uso est destruyendo a nuestro planeta, la gran emisin de gases txicos producida por ellos, aumenta a gran escala los niveles CO2 en la atmsfera. Ante esto, muchos pases estn optando por la utilizacin de fuentes renovables como es el caso de la Energa Solar Trmica, que mediante los colectores solares pueden reducir en gran porcentaje el gasto energtico. La aplicacin de estos sistemas se realizar a travs de proyectos y polticas que favorezcan su uso, tanto a nivel domstico como industrial.PALABRAS CLAVES: Energa solar, colector solar, niveles de temperatura.ABSTRACT:The fossil fuels rule the energetic market, their properties contribute to the industrial processes and at the same time increase its results. Nevertheless, its use destroy our planet, the great emission of poisonous gases produced by them, increases on a large scale the CO2 levels in the atmosphere . Many countries plump for the use of renewable sources such as the Thermal Solar energy, through the solar collectors they can reduce in great percentage the waste of energy. The application of these systems will be made through of projects and politics that facilitate its use, in a domestic and industrial level.KEYWORDS: Solar energy, solar collector, temperature levels.

A lo largo de nuestra existencia, siempre hemos tratado de encontrar distintas maneras de obtener energa. En un principio, solo nos bastaba con nuestra propia fuerza, sin embargo algo llamado desarrollo nos dijo que no era suficiente, y comenz desde ese da una bsqueda incansable. Vimos pasar la fuerza animal, el vapor para al fin encontrar unas sustancias que revolucionaron los complejos sistemas inventados por el hombre hasta ese entonces, los combustibles. Indudablemente, su protagonismo sigue vigente liderando el mercado enrgico con ms del ochenta por ciento aproximadamente. A pesar de los grandes resultados obtenidos hasta la fecha, los combustibles, aquello que mueve y conduce el desarrollo, estn matando a nuestro planeta. La gran emanacin de gases txicos en los procesos de combustin y contaminacin ocenica producida por derramamiento de petrleo entre otros estn haciendo inhabitable nuestra hogar. Ante estos problemas aparecen algunas soluciones, destacando entre ellas las llamadas energas renovables. Para empezar, estos tipos de energa son la mejor alternativa para nuestro ambiente. Pues los recursos que nos brindan son casi ilimitados, su regeneracin es de manera natural y sus niveles de contaminacin son casi nulos por no decir inexistentes.Un campo donde se han obtenidos grandes avances y resultados tecnolgicos es el de la Energa solar trmica. Bsicamente, consiste en el aprovechamiento de la radiacin solar para producir calor. Este proceso de transformacin (radiacin-calor) se da gracias a diversos dispositivos (colectores o captadores solares) que lo depositan en fluidos para la conservacin del mismo.Queda evidenciado que parte importante de este proceso radica en la variacin de temperatura que tiene el fluido. Para Claudio Estrada Gasca (2010), los sistemas de captacin solar se deben clasificar segn este criterio de variacin, los cuales son 3: Baja temperatura (BT), de media temperatura (MT) y alta temperatura (AT). La primera, es de captacin directa y la temperatura alcanzada por el fluido est por debajo del punto de ebullicin del agua. La segunda, posee un bajo ndice de concentracin, con temperatura del fluido superior a los 100C.La tercera, tiene un alto ndice de concentracin y temperaturas por encima de 400C.Precisamente, la sencillez o complejidad de los sistemas depende mucho de esta clasificacin ya que tienen enfoques distintos. Por ejemplo, la demanda de energa de un hotel es entre diez a veinte veces ms que la de una casa, por esta razn si se quisiera implementar un sistema de captacin solar tendra que ser de acuerdo a sus necesidades.A pesar de ser dos criterios de clasificacin distintos, bajas y medias temperaturas, su estudio suele tener una sola direccin, debido a que los mecanismos utilizados para los procesos no sufren muchas variaciones.Para comenzar su estudio debemos conocer cmo funcionan los sistemas de captacin solar porque es a travs de ellos que obtenemos la energa (calor).Bsicamente su funcionamiento es bastante sencillo, estos mecanismos poseen una superficie donde inciden los rayos solares para absorber la radiacin y luego transformarla en calor, que es llevado hacia un fluido. Al mismo tiempo este calor puede ser usado de manera directa o indirecta. La primera, se vincula al calentamiento de piscinas o albercas (fluido-calor). La segunda, necesita de un intercambiador de calor y se aplica a sistemas de calefaccin. Estos sistemas son conocidos como colectores solares.Alguna de las partes principales de los colectores solares son: Cubierta frontal transparente, Superficie absorbente, Aislamiento trmico, la Carcasa externa.A continuacin presentamos una imagen donde observamos el posicionamiento de cada una de ellas dentro del sistema, adems el material que se emplea en sus fabricaciones.

As mismo es importante entender cmo trabaja un colector.El colector solar basa su funcionamiento en el efecto invernadero: la radiacin solar rayos solares (onda corta) incide en el vidrio y lo atraviesa y es absorbida por una superficie que se calienta. Esta superficie emite, a su vez, calor radiacin trmica (onda larga); no obstante este tipo de onda no puede atravesar el vidrio, por lo que se queda atrapada dentro del colector. (ITC, 2008, pag.52).

Precisamente, al evitar el escape de la onda la podemos reutilizar, dando as el paso de generacin de energa limpia.

En el 2008, un importante equipo de ingenieros del prestigioso Instituto Tecnolgico de Canarias realiz trabajos experimentales sobre instalaciones de colectores solares. Fueron muchos los prototipos mas podemos destacar dos de ellos: Sistemas de circulacin forzada y sistemas de termosifn. El primero, es un sistema donde el fluido contenido en el colector navega a travs de un circuito cerrado por efecto del empuje de una bomba, la cual es controlada por un termostato, que se activa por sondas colocadas estratgicamente en el colector y en el depsito. El segundo, emplea un procedimiento llamado termosifn, el cual lo podemos entender como un fenmeno que se produce cuando los fluidos se calientan. Esto implica que hay una dilatacin, y en consecuencia disminucin de densidades, lo que permite a los fluidos reordenarse y distribuir por todo el sistema.La imagen que est a continuacin, ayudar a despejar nuestras dudas y esclarecer cada proceso de instalacin.

TERMOSIFN

Anteriormente, hemos venido dando algunos ejemplos sobre algunas aplicaciones de estos sistemas. A nivel domstico, los ms comunes son los calentadores de agua, su fcil instalacin y durabilidad hacen que cada vez ms personas opten por este equipo, dejando de lado los artefactos elctricos. A pesar de la utilizacin de un intercambiador de calor, los sistemas combinados ACS y calefaccin ocupan el segundo lugar en popularidad ya que estos sistemas cubren necesidades de agua caliente y calefaccin. Por ltimo, tenemos cocinas y refrigeradoras solares. Los consumidores en su mayora dejan de lado estas dos opciones debido a que en un principio suele se monetariamente abrumadora. En otras palabras, con lo que gastamos en la instalacin podemos adquirir hasta tres artefactos elctricos (cocina o refrigerador). Sin embargo, visto desde un tiempo a largo plazo resulta ms economizador un equipo solar, debido a que reducira hasta en un cincuenta por ciento los gasto de electricidad o gas natural.En las industrias, especficamente en sectores agropecuarios y pesqueros la incursin de equipos solares tales como secadores de alimentos y congeladoras en su mayora, ha permitido aumentar la produccin de sus procesos y al mismo tiempo economizar muchos miles de dlares, sin olvidar la reduccin de contaminacin ambiental. A pesar de los grandes resultados obtenidos por las llamadas eco-industrias, el mercado energtico an sigue siendo claramente liderado por los combustibles fsiles (petrleo, carbn y gas natural). El motivo ms resaltante por el cual las empresas rechazan el cambio, es la fuerte inversin que este implica. Como se mencion anteriormente, la adquisicin e instalacin de equipos solares es costoso y adems, toda esta reforma en la infraestructura originara un tiempo de recesin en la produccin, por lo cual se hace imposible pensar que las industrias opten por procesos enrgicos limpios que conserven en planeta y no ayuden a su destruccin.Amrica latina cuenta con una de las elevadas irradiaciones solares, bordeando los 18MJ/m2, lo que ofrece un campo inmenso de investigacin en el mbito energtico. A continuacin, analizaremos nuestra situacin con respecto a estos nuevos sistemas a implementar, por lo que tomaremos una regin especfica como ejemplo. Mxico DF una de los ciudades hispanoamericanos que disea y promulga proyecto sobre obtencin de energa limpia, cuenta con ms de 840 mil colectores instalados, de los cuales ms de setenta por ciento son destinados para albercas. A pesar de las imponentes cifras alcanzas, surgen un conjunto de deficiencias. Claudio estrada y Jorge Islas (2010) dan a conocer estos problema, los que comentaremos en seguida. Resulta inimaginable que en pleno siglo XXI, la carencia de una base de datos sobre niveles de irradiacin, la introduccin mnima de mquinas modernas en el mercado y los conocimientos escasos sobre la existencia de tecnologas sean unas de las principales limitaciones en las investigaciones, pero veamos de donde parte este problema. Segn la Organizacin para la Cooperacin y el Desarrollo Econmicos (OCDE), Mxico invierte menos del 0.40% del PBI (Producto Bruto Interno) en ciencia y tecnologa, siendo uno de los pases que menos gasta en este rubro. Ahora entendemos el porqu de este retraso. Otros obstculos que perjudican la reforma energtica vienen de la mano con una plaga social llamada corrupcin. La comercializacin de productos de mala calidad y ofrecimientos de diseos obsoletos por empresas inescrupulosas perjudican la fabricacin, eficiencia y rendimiento de los equipos. Por otro lado, tenemos un factor que aunque no guarda relacin directa con los anteriores, impulsa su propagacin en la sociedad: La escasez de fabricantes nacionales permite la importacin masiva de piezas, que en su mayora son de dudosa procedencia por las deficiencias que existen en las aduanas mexicanas. Unos ejemplos fueron la importacin colectores de tubos de calor y evacuado (vidrio-vidrio o vidrio-metal), que tuvieron muchos problemas tcnicos y a pesar de eso, hasta ahora siguen circulando en el mercado. En ltimo lugar, tenemos a las polticas incipientes que no permite la aplicacin masiva de colectores solares perjudicando principalmente a las industrias. En estos ltimos aos, el gobierno mexicano ha comenzado a introducir nuevas polticas y proyectos que buscan reorganizar y mejorar el campo energtico. Comenz destinando un presupuesto para la investigacin y fabricacin de nuevas tecnologas. Por ejemplo, se han implementado y mejorado nuevos materiales como pelculas anti reflejantes, superficies selectivas y cubiertas transparentes, aumentando el rendimiento de los colectores en gran porcentaje, estableciendo de esta manera una buena relacin costo-beneficio. Otra propuesta muy importante, es la adquisicin de dispositivos modernos que puedan registrar los niveles de radiacin solar en tiempo real de regiones especficas, generando de esta manera una base de datos confiable. As como tambin la compra de sistemas de automatizacin y control avanzado para procesos industriales. Pero todo esto debe ir acompaado de un conjunto de reglamentos y normas que garanticen la autenticidad y calidad del producto, para que el usuario se sienta satisfecho. De igual modo, luchen contra mercados clandestinos que distribuyen sistemas y piezas de mala calidad, realizando supervisiones desde las aduanas hasta los mercados internos.Precedentemente vimos como Mxico est desarrollando nuevas formas de obtencin de energa, pero de forma paulatina. No obstante, otro pas Latinoamrica quiere establecer las mismas medidas pero con un corte radical. El gobierno chileno conjuntamente con entidades trasnacionales como BLOOMBERG NEW ENERGY FINANCE, empresa dedicada a evaluar cambios de sistemas enrgicos a gran escala, est evaluando los efectos que puedan causar a futuro medidas tan radicales. Su proyecto comenz estableciendo preguntas simples como qu tipo de energa renovable era la ms conveniente para su regiones. En un comienzo se pens en invertir en plantas foto galvnica, otra forma de energa solar, debido a la disponibilidad de la materia prima (radiacin solar), pero esto significaba implementar tecnologa en almacenamiento para las pocas de nevada. Por otro lado la construccin de grandes centrales hidroelctricas demandara gastos millonarios, sin mencionar que son vulnerables a la escasez de agua y a riesgos ssmicos. De la misma forma, se quiso implementar centrales nucleares que generen miles y miles de kilowatts por hora, no obstante el estado chileno no tiene los medios ni la tecnologa necesaria para afrontar un desastre de este tipo. Concluyndose que la medida ms adecuada seria la construccin de plantas foto galvnicas. Antes de continuar, debemos mencionar el porqu de la reforma energtica en nuestro pas vecino. Se pronostica que despus de veinte o treinta aos la disponibilidad de combustibles fsiles (petrleo, carbn y gas natural) se ir reduciendo y como la demanda por materia prima ser igual o posiblemente mayor traer consigo el aumento de precios de los mismos.Actualmente solo cuenta con la primera etapa de un proyecto foto galvnico realizado en el desierto de Atacama. La meta principal es la obtencin de energa a precio competitivo para que poco a poco desplace al carbn y gas respectivamente. Paralelamente, se quiere implantar equipos solares en las minas que reduciran los costos de energa (materia prima) y los impactos en el medio ambiente. Para cerrar este tema, quisiera compartir una parte del documento emitido por el gobierno chileno tras la investigacin.En todo el mundo y, especialmente, en los pases pertenecientes a la Organizacin para la Cooperacin y el Desarrollo Econmico (OCDE), como lo es Chile, los gobiernos, los ciudadanos y las empresas concluyentras dcadas de experiencia adquirida con esfuerzoque es poco seguro depender de combustibles fsiles para la produccin de energa. El suministro de combustibles fsiles es limitado y est sujeto a fuerzas polticas y econmicas que ningn pas puede controlar por s mismo. Los costos relacionados con la salud, el medio ambiente y el clima, derivados del uso de combustibles fsiles, tambin son elevados. La nica forma conocida de reducir el carbono liberado al consumirse el carbn o el gas es a travs de tecnologa diseada para capturar y almacenar carbono. Si bien esta tecnologa result ser tcnicamente viable en emplazamientos con formaciones geolgicas adecuadas para el almacenamiento, es bastante costosa ante la falta de disposiciones que aumentan el costo de emisin de carbono o de subsidios para desarrollar la nueva tecnologa. (NRDC, 2011, pag.2).

El principal problema que lleva al mundo a estar al borde del colapso de manera general, es nuestro egosmo y falta de inters. No le damos importancia aquellas cosas que vendrn, sino que solo vivimos el presente, tomamos decisiones inmediatas sin tener en cuenta los efectos que puedan causar ellas. Esto se reflejado en nuestro medio ambiente, las empresas optan por los medios menos costosos de produccin obviando las consecuencias que puedan causar. Pero lo peor de todo esto, es que estamos cegados y engaados porque como vimos en el documento anterior, las energas renovables son ampliamente superiores a las convencionales (combustibles fsiles). Tal vez el miedo al cambio no nos deja ser libres y nos sigue guiando por formas o sistemas retrogradas que estancan el desarrollo y no permiten su evolucin. Proyectos hay muchos, en este trabajo se plantea uno y se explica de manera detallada los resultados obtenidos por pases que han decidido aplicarlos. Ya no sigamos retrocediendo, demos eso paso tan importante que los nicos beneficiados seremos nosotros y nuestro medio ambiente, que tan contaminado esta. OPTEMOS POR LA OBTENCIN DE ENERGA LIMPIA! REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:VILLA FERRENBACH, David. (2012).Energas renovables en frica Occidental. Madrid, Espaa: Casa frica. LARRAN, Sara y Caroline STEVENS. (2002). Las fuentes renovables de energas y uso eficiente. Santiago, Chile: LOM Ediciones. SCHALLENBERG, Julieta y Gonzalo PIERNAVIEJA. (2008) Energas renovables y eficiencia energtica. Madrid, Espaa:ITC.GONZLES, Jaime. (2009).Energas renovables. Barcelona, Espaa: EDITORIAL REVERT.ESTRADA, Claudio y Jorge Islas. (2010).Energas Alternas. Mxico: TEACONSEJO PARA LA DEFENSA DE LOS RECURSOS NATURALES. (2011).El futuro de la energa limpia en Chile. Recuperado de http://www.nrdc.org/laondaverde/international/files/chilecostofenergy_sp.pdfALTERNER. Energa solar trmica. Recuperado de http://www.cecu.es/campanas/medio%20ambiente/res&rue/htm/dossier/3%20solar%20termica.htmRSC. Petrleo NO, ni aqu ni el rtico. Recuperado de http://www.compromisorse.com/rse/2014/06/10/petroleo-no-ni-aqui-ni-en-el-artico/