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Académicos desarrollan tecnología que produce calor y frío a través energía solar

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Utilizar la radiación proveniente del sol para calentar agua, refrigerar productos o acondicionar climáticamente una casa, de forma sustentable y abaratando costos, es la esencia del innovador proyecto TAPSOL

TAPSOL – “Transformación, Acumulación y Producción de calor y frío mediante la energía Solar”-  es un proyecto desarrollado por un equipo multidisciplinario de académicos de la Escuela de Construcción Civil UC, que consiste en la creación de una tecnología que transforma la radiación del sol en energía química para calentar y/o refrigerar agua. 

Las aplicaciones de esta tecnología pueden ser muy diversas y permitirán brindar una solución más sustentable y menos costosa a necesidades tan cotidianas como acondicionar climáticamente una casa o producir agua caliente. En viviendas y oficinas, esta tecnología puede reemplazar los actuales sistemas de calefacción y/o aire acondicionado que consumen energía eléctrica, gas o petróleo. En industrias, se puede utilizar, por ejemplo, en la refrigeración de productos.

“La idea es utilizar una energía renovable no convencional, que sea amigable para el medio ambiente, y que  permita disminuir costos de operación, por lo tanto, los costos para el usuario final. Si bien se considera una inversión inicial de implementación, posteriormente hay un bajo costo de mantención”, indica la profesora Claudia Valderrama, miembro el equipo que desarrolla el proyecto TAPSOL.

La energía solar, única fuente energética de esta tecnología, es una onda electromagnética que al impactar sobre una superficie la calienta: “Lo que hacemos es concentrar los rayos del sol, lo que va activar una reacción endotérmica. Cuando se juntan el vapor de agua y la sustancia química con que trabajamos, se va a generar calor, o frío si cambiamos las condiciones de la reacción”, explica el profesor Fabien Rouault, otro de los investigadores.  

El equipo de académicos ideó un sistema para colectar la alta energía solar disponible en los meses de verano para almacenarla y utilizarla durante los meses de invierno, donde la radiación es menor, pero se necesita un mayor consumo energético para la generación de calefacción y agua caliente. “A diferencia de los sistemas de climatización solar actuales, que tienen una capacidad limitada de almacenamiento por las pérdidas térmicas, nuestra tecnología utiliza un proceso químico de almacenamiento de energía sin pérdidas y por un tiempo indefinido”, señala el profesor Rouault, y agrega: “Durante el desarrollo del proyecto, se espera diseñar un sistema que tenga un coeficiente de eficiencia desde 10 (10 kWh producido de calor y/o frío por 1 kWh de electricidad) hasta 20. Cabe destacar que las tecnologías actuales de  bomba de calor y chiller alcanzan eficiencias máximas de 8”.

"Con el uso de la tecnología TAPSOL la eficiencia del sistema es muy alto si se compara con otras alternativas, en cuanto a la cantidad de energía captada y/o almacenada, en relación al costo de producción y/o almacenamiento por otro sistema equivalente", comenta el profesor Pablo Maturana, Director de la Escuela de Construcción Civil e investigador del proyecto. 

TAPSOL es un proyecto FONDEF que se encuentra en su primera etapa –desarrollo de prototipo y pruebas-, la cual culmina a fines de 2017. En la segunda etapa el desafío es transferir esta innovadora tecnología al mercado. El equipo investigador está compuesto por los profesores: Vladimir Chibizov, Ingeniero Civil – Tecnólogo (Doctor (PhD). Académica de Ciencias de Letonia SSR, Riga); Claudia Valderrama, Constructor Civil (Doctor. Université de Bordeaux, Francia); Fabien Rouault, Ingeniero Mecánico (Doctor. Metiers Paris Tech, Francia); Mamié Sancy, Químico (Doctor. Université Pierre et Marie Curie, Francia); y Pablo Maturana, Constructor Civil (Doctor. Universidad Politécnica de Madrid, España).