Índice. Definiciones. Algunos datos. Situación en España. Ejemplos de aplicaciones incluyendo el cuerpo humano?

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José Luis García Belmonte
hace 8 años
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1 ENERGÍA A SOLAR FOTOVOLTAICA A A LO PEQUEÑO : MARCANDO PASOS AL RITMO DEL SOL Carlos Algora Director del Grupo de Semiconductores III-V Instituto de Energía a Solar - Universidad Politécnica de Madrid Avda. Complutense 38, Madrid 1

2 Índice Energía Solar Fotovoltaica: Definiciones. Algunos datos. Situación en España. Ejemplos de aplicaciones incluyendo el cuerpo humano? Dispositivos médicos implantables: Marcapasos, bombas dispensadoras, desfibriladores, etc. El problema de la alimentación eléctrica. Propuesta: telealimentación fotovoltaica por fibra óptica. Desarrollos futuros. 2

3 Instituto de Energía Solar (IES-UPM) 3

4 Energía Solar Fotovoltaica Transformación directa de la luz (foto) solar en electricidad (voltaica). Utilización de paneles fotovoltaicos construidos con células solares 4

5 Algunos datos... Energía solar recibida en la Comunidad de Madrid es 166 veces la energía primaria que consume. Si se instalara FV (FotoVoltaico) en los tejados y azoteas de Madrid (ciudad), se generaría el 80% de su consumo eléctrico. Esta situación es mucho más favorable en Ávila. Obligaciones Protocolo Kioto. Buen marco regulador y de subvenciones para producir energía eléctrica en régimen especial. LA I+D+i EN FV ESTÁEN PLENA EXPANSIÓN 5

6 Excelente perspectiva de la FV en España Materia prima: sol. Excelentes grupos de I+D (distribuidos geográficamente). Sólido tejido industrial FV (Isofotón, BP Solar, Atersa...). Producción del 7 % del total mundial (para el resto 1%). Marco regulador favorable (entrada masiva de capital). Modularidad de la FV: favorable a las PYMEs (caso de Ávila). Revistas especializadas: Era Solar, Energías Renovables. 6

7 Ejemplos de aplicaciones FV (I) Conexión a red 7

8 Ejemplos de aplicaciones FV (II) Rurales Centrales 8

9 Ejemplos de aplicaciones FV (III) Industriales Arquitectónicas 9

10 Ejemplos de aplicaciones FV (IV) Especiales: a pequeña escala Allá donde hay luz...se puede generar electricidad usando células solares (efecto fotovoltaico). Y Y en el cuerpo humano? 10

11 Dispositivos médicos implantables(i) Marcapasos Dr. Wilson Greatbatch (1998) 11

12 Dispositivos médicos implantables(ii) Bombas dispensadoras de fármacos: cuidados paliativos 12

13 Dispositivos médicos implantables(iii) Desfibriladores 13

14 Dispositivos médicos implantables(iv) Nuevas funciones, además de las fisiológicas Programador Telemetría Cabezal de la Programadora CDI Corazón 14

15 Alimentación eléctrica (I) Pila Circuito Cubierta Activa Condensador (se Muestran 2) 200 uf cu. 400 V cu. Cables al corazón 15

16 Alimentación eléctrica (II) Duración limitada (3-6 años) de las pilas. Necesidad de intervenciones quirúrgicas para implantar los sucesivos dispositivos completos. Varias intervenciones a lo largo de la vida del paciente ( caso de niños enfermos!). Coste para el sistema público de salud. Las pilas ocupan un % del tamaño del dispositivo. 16

17 Propuesta de solución (I) Telealimentación fotovoltaica por fibra óptica 17

18 Propuesta de solución (II) AIRE PIEL 18

19 Propuesta de solución (III) (2) AIRE (1) PIEL (7) (1) (9) (3) (9) (9) (8) (7) (4) (5) (6) (10) FIBRA ÓPTICA Carlos Algora y Luis Castañer, Sistema de telealimentación fotovoltaica para dispositivos médicos implantables. Patente B1 (España, 1997) y 6,091,015 (Estados Unidos, 2000). 19

20 Propuesta de solución (IV) Fibra óptica 20

21 Propuesta de solución (V) Convertidor fotovoltaico (célula solar) fabricada en el IES-UPM Entrega decenas de microamperios a 3-7 voltios 21

22 Propuesta de solución (VI)

23 Primeros ensayos 1. Generador de impulsos implantable para la estimulación del cordón espinal suministrado por Medtronic Ibérica. 2. Sustitución de la pila por un convertidor fotovoltaico con fibra óptica y una pequeña batería (acumula la electricidad producida por el convertidor fotovoltaico). 3. Funcionamiento en laboratorio del dispositivo implantable con iluminación esporádica que recarga la batería al 100%. 4. Estimación de funcionamiento: decenas de años (dependiendo de la vida de la batería). 5. La batería se recarga con cualquier tipo de luz: solar o artificial. 23

24 Resumen y Conclusiones Energía solar fotovoltaica es uno de los campos más dinámicos en España (I+D+i y empresas). Energía solar fotovoltaica permite un gran número de aplicaciones (desde MW p hasta mw p ). Una de las aplicaciones microenergéticas podría ser la alimentación eléctrica de dispositivos médicos implantables. Patente españolaextendida a Estados Unidos. Primerosensayos electro-ópticos en laboratorio: satisfactorios. Camino a seguir.? 24

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