Conoce más: científicos mexicanos desarrollan solución para extraer energía geotérmica y llevarla a hogares.

Investigadores de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH) desarrollaron una solución para extraer la energía geotérmica almacenada bajo la Tierra para llevarla hasta las habitaciones de hogares, ya sea para calentar o para enfriar el espacio.

Su proyecto se denomina “Diseño de sistema modular para el acondicionamiento de espacios habitacionales mediante el aprovechamiento de la energía geotérmica”, y está inscrito en el Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica (Cemie-Geo).

El plan consta del diseño de bombas de calor geotérmico y paneles radiantes para pisos y techos que permiten una mayor difusión de la climatización al interior de las habitaciones, con lo cual habrá grandes ahorros de electricidad. Según los investigadores de la UMSNH, en los hogares el 15% del consumo de la electricidad proviene del aire acondicionado y la calefacción; por ello, con un sistema geotérmico se pueden alcanzar ahorros en electricidad hasta del 75%, además de dejar de emitir CO2 al medio ambiente.

“Nuestro estudio consta de tres partes: difundir en todo el país la tecnología de las bombas de calor geotérmico, crear un taller en la UMSNH con una bomba de calor demostrativa, y ofrecer un seminario tanto a alumnos de la universidad como del Cemie-Geo para entender más sobre esta tecnología”, explica Fernando Jiménez Sánchez, diseñador industrial de la UNAM, quien es parte del proyecto.

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¿Cómo funciona?

La bomba de calor geotérmico tiene el mismo tamaño que un refrigerador y su funcionamiento es parecido. Mientras el refrigerador funciona robando el calor de la comida y lo dispersa al medio ambiente, la bomba de calor geotérmico usa la energía calorífica de la Tierra para calentar el interior de la casa y, en verano, para absorber el calor del interior y depositarlo de regreso en la Tierra.

Los sistemas de calor geotérmico utilizan tres bucles para capturar y transferir la energía de la Tierra hacia el interior del hogar. El primer bucle es una serie de tuberías enterradas aproximadamente a 4 metros de la superficie (la profundidad varía según la zona del país), las cuales pueden ser configuradas de diferentes maneras, ya sea en sentido horizontal o vertical. Por ellas circula agua, la cual viaja capturando la energía calorífica de la Tierra (que se encuentra aproximadamente a 20 grados Celsius) y, posteriormente, la lleva al interior de la bomba de calor.

Dentro de la bomba de calor, el agua caliente del primer serpentín entra en contacto con un refrigerante del bucle intermedio. Un refrigerante es una sustancia que actúa como agente de enfriamiento. Mediante cambios de presión y temperatura, absorbe calor en un lugar y lo disipa en otro, mediante un cambio de líquido a gas y viceversa. Aquí, el refrigerante acepta la energía calorífica del agua y se evapora, al mismo tiempo que le baja la temperatura al agua del primer bucle y la envía de regreso a la Tierra, por más calor. Este refrigerante en estado gaseoso es comprimido y, en consecuencia, eleva su temperatura entre 70 y 80 grados Celsius e inmediatamente es expuesto a un radiador, para después circular el aire por el tercer bucle. Una vez que el refrigerante transfiere su energía calorífica al radiador, éste pasa por una válvula de expansión, donde libera presión y se enfría de nuevo para recoger, una vez más, energía del primer bucle.

El tercer bucle hace circular el aire caliente al interior de la habitación por medio de un ventilador. Este flujo de aire circula y regresa a la bomba de calor para adquirir, de nuevo, energía. Para la fase de aire acondicionado, basta con apretar un botón en el termostato para hacerlo reversible.

La misión principal del proyecto de la UMSNH consta de tres fases: la primera, la difusión de esta tecnología mediante un showroom y un taller que puedan llevarse a todo el país en expos y congresos sobre climatización. La segunda, el estudio, análisis e instalación de los equipos en hogares y zonas residenciales. Y, la tercera, contar con todos los proveedores de herramientas, piezas y productos para dicha instalación.

La segunda parte de la solución consta de dos paneles radiantes: uno para pisos y otro para techos. Se trata de un sistema de tuberías en suelo y techo por donde va a circular agua fría o caliente para radiarse al interior de la habitación. Según los investigadores, su instalación es sencilla y de bajo costo.

“Este proyecto nació en la Facultad de Arquitectura de la Universidad Michoacana; el líder es el doctor Héctor Javier González Licón, y dentro del equipo de diseño está el diseñador industrial Julio Antonio de la Sancha Gaytán, y yo”, comenta Fernando Jiménez. Y agrega que, por ahora, están en la última fase del plan y se espera para este año contar con los prototipos para escalarlos a nivel comercial de la mano del Cemie-Geo.

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