Los Grupos de Investigación Regionales Emergentes (GIRE) forman parte de las Redes temáticas del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) con el propósito de fortalecer el trabajo colaborativo en el ámbito de la energía y sustentabilidad energética.
En la región sureste, GIRE cuenta con la colaboración de investigadores del Centro de Investigaciones en Corrosión de la Universidad Autónoma de Campeche (Cicorr-Uacam), la Universidad de Quintana Roo (Uqroo), la Universidad Autónoma del Carmen (Unacar), el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) y el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Cimav), ambos Centros Públicos de Investigación del Conacyt.
Entrevistado por la Agencia Informativa Conacyt, Rubén Domínguez Maldonado, profesor investigador de la Universidad Anáhuac Mayab y responsable regional de los Grupos de Investigación Regionales Emergentes, señaló que uno de los principales objetivos de la red es fomentar el desarrollo de proyectos tecnológicos implementando energías renovables eólicas, solares y biocombustibles.
En segunda instancia, fomenta la formación de recursos humanos especializados de alto valor agregado con la inclusión de estudiantes de licenciatura, maestría, doctorado y posdoctorado.
“Buscamos el fortalecimiento de alianzas entre la academia y la empresa para el desarrollo de nuevas tecnologías enfocadas al desarrollo de nuevos productos y procesos utilizando energías renovables o, en su caso, optimizando los recursos no renovables”, apuntó.
Laboratorios de vanguardia
A través del proyecto de Consolidación de Laboratorio de Energías Renovables y Sustentabilidad Energética en la Región Sur-Sureste de México, financiado por Conacyt, la Universidad Anáhuac Mayab ha logrado conformar seis laboratorios de vanguardia enfocados hacia el área de materiales y energías renovables en las instalaciones del Parque Tecnia.
En el Laboratorio de Integridad Estructural, se evalúan propiedades y los procesos de envejecimiento natural y acelerado de los materiales. En el área de construcción, pintura, polímeros, textiles y recubrimientos, se simula el efecto de manera controlada en tres distintas cámaras de intemperismo acelerado y se pueden estimar proyecciones de tiempo de vida.
El Laboratorio de Energía Solar cuenta con equipamiento e infraestructura para caracterizar calentadores solares de placa plana y de tubos de vacío, cámaras termográficas, así como un trazador fotovoltaico que puede caracterizar desde un módulo panel solar hasta arreglos de paneles de hasta 30 kilowatts, es decir, por arriba de 100 unidades. En este laboratorio, se estudian paneles solares monocristalinos, policristalinos y flexibles que existen en el mercado internacional. Como prueba de ello, los laboratorios del Parque Tecnia cuentan con un arreglo de paneles solares que abastecen de energía eléctrica el propio laboratorio.
El Laboratorio de Energía Eólica cuenta con un túnel de viento subsónico para evaluar prototipos de estructuras y aerogeneradores a velocidades de hasta 100 kilómetros por hora. De igual forma, cuenta con una estación meteorológica ultrasónica, torquímetros y workstations para simulaciones numéricas empleando análisis de elemento finito (FEM, por sus siglas en inglés).
Fotogalería
En este fortalecimiento, se implementó el Laboratorio de Microscopía Electrónica que cuenta con un microscopio electrónico de barrido y un calorímetro diferencial de barrido, con una elevada capacidad de hacer mediciones de una amplificación. Finalmente, se cuenta también con un Laboratorio de Química y Preparación de Materiales y un Laboratorio de Biocombustibles, que está coordinado por la empresa Agroindustrias del grupo Lodemo.
Las líneas de investigación desarrolladas por el grupo están orientadas a materiales avanzados; dispositivos termosolares, eólicos y fotovoltaicos; biocombustibles; simulación computacional de materiales y sistemas energéticos; y edificación sustentable e integridad estructural para sistemas energéticos.
Conformación de GIRE
El Parque Tecnia de la Universidad Anáhuac Mayab ha tenido como objetivo la implementación de proyectos vinculados con la academia y la empresa para el desarrollo regional. Durante el periodo de crecimiento infraestructural, la Escuela de Ingeniería de la universidad inició la relación con la comunidad de Redes Temáticas de Conacyt, que cuenta con modalidad de Redes temáticas nacionales, Laboratorios nacionales y Grupos de Investigación Regionales Emergentes.
“Muchas veces las instituciones y los centros de investigación tienen infraestructura que no es aprovechada al 100 por ciento. La propuesta fue trabajar de manera colaborativa, con la intención de que se desarrollen proyectos en los que se ocuparan equipos por varias instituciones y se hiciera más eficiente el ejercicio de recursos, evitando que se dupliquen las instrumentaciones que tienen un alto costo”, apuntó Rubén Domínguez Maldonado.
Aunado a esto, la propuesta de conformar un grupo multiinstitucional perseguía el objetivo de desarrollar proyectos enfocados en la relación academia-empresa y en la industria, con la generación de patentes, modelos de utilidad y nuevos tipos de empresas para detonar la economía a través de la ciencia aplicada. De esta forma, se conformó el Grupo de Investigaciones Regionales Emergentes de la región sureste, que contó con un financiamiento de cinco millones de pesos para la adecuación de sus laboratorios.
“En un futuro, queremos convertir este proyecto en un laboratorio nacional enfocado hacia servicios tecnológicos para detonar las empresas en la región”, apuntó Domínguez Maldonado.
El grupo cuenta con cinco coordinaciones dirigidas por José Gonzalo Carrillo Baeza (CICY), Jorge Antonio González Sánchez (Cicorr-Uacam), Abel Hurtado Macías (Cimav), Mohamed Abatal (Unacar) y Fernando Flores Murrieta (Uqroo).
Gonzalo Carrillo Baeza, investigador de la Unidad de Materiales del CICY y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), señaló que una ventaja de formar parte del grupo es la fortaleza para trabajar multidisciplinariamente, con la experiencia que aporta cada investigador.
“Por otro lado, la red nos facilita la comunicación para utilizar cualquier instrumento que tenga un instituto que forme parte de este convenio, además de que fomenta la colaboración entre los que participan, fortaleciendo este tipo de grupos”, apuntó.
De esta manera, la Universidad Anáhuac Mayab y el Centro de Investigación Científica de Yucatán han generado una estrecha colaboración a través de la estancia posdoctoral de Sandra Guadalupe Tec Yam, con un proyecto de recubrimientos antirreflejantes para celdas fotovoltaicas; y codirecciones de tesis de posgrado en el caso de Diego Manuel Medina Carril, estudiante del doctorado en ciencias en energía renovable, en el que se implementó un estudio de comportamiento térmico de un colector solar de manera teórica y experimental para evaluación y mejora del mismo, utilizando análisis de elemento finito.
“Esto es para poder aprovechar todo el abanico de posibilidades que nos dan estos tratamientos selectivos, como es el mejoramiento de la impresión en estos vidrios o la adhesión para hacer plaquetas de materiales compuestos tipo sándwiches, donde podamos meter diferentes materiales para hacer blindajes de paneles”, apuntó Carrillo Baeza.
Desde la óptica, el Grupo de Investigaciones Emergentes Regionales ha realizado análisis para generar materiales antirreflejantes y autolimpiables, pues dependiendo del acabado, el material puede rechazar el depósito de polvo, o bien ser autolavable.
Proyectos en desarrollo
Con el financiamiento del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) del Conacyt, se desarrolla un colector solar térmico a partir de materiales termoplásticos en colaboración con la empresa yucateca Larc Industries.
Con la empresa Productora de Cal de Yucatán, se colabora en el desarrollo de cementantes ecológicos, flexibles y durables base para la construcción, que tiene la cualidad de generar una baja producción de emisiones de carbono. En una primera fase, obtuvieron el financiamiento del PEI para generar una formulación mediante la que los cementantes tuvieran ciertas propiedades acordes al mercado, y actualmente se encuentra en la fase de implementación de una planta piloto.
Asimismo, la Universidad Anáhuac Mayab colabora con la empresa Augusto León Castillo, Servicio y Mantenimiento en el desarrollo de un sistema híbrido a base de energía eólica y fotovoltaica para alumbrado público. “En este se partió con el diseño del rotor para generar energía, se hizo el estudio tanto numérico como teórico, se hicieron los álabes que generan el movimiento y se tiene un eje donde se acopla un generador eléctrico, por donde la energía pasa a un controlador de carga donde todos los elementos hacen la conversión de energía eólica a eléctrica”, apuntó Rubén Domínguez Maldonado.
Los prototipos de luminarias tienen dos modalidades: el rotor eólico y un panel fotovoltaico, con el fin de generar energía por ambos métodos. Estos pasan a un controlador híbrido que hace la conversión fotovoltaica y eólica a eléctrica, para posteriormente enviarse a un banco de baterías que permitirá que se encienda la lámpara del alumbrado.
Paralelamente, se realizan proyectos enfocados en aleaciones para aplicaciones aeroespaciales y se han llevado a cabo foros orientados a temáticas de energía en colaboración con las instituciones del grupo GIRE.