Investigación y Desarrollo en Energías Renovables. Departamento de Energías Renovables y Protección del Medio Ambiente

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1 Investigación y Desarrollo en Energías Renovables Departamento de Energías Renovables y Protección del Medio Ambiente

2 Situación energética actual En México más del 90% de la producción de energía eléctrica proviene de hidrocarburos. Esto provoca efectos adversos para el medio ambiente, tales como: Escasez de combustibles fósiles La lluvia acida El efecto invernadero Tensiones sociales

3 I+D en Energías Renovables Ante la necesidad de impulsar la migración hacia un sistema energético sustentable, en el Centro de Investigación en Materiales Avanzados se llevan a cabo diversas actividades de investigación y desarrollo que impulsen la sustentabilidad energética mediante el aprovechamiento de energías renovables. Debido a la abundancia de la disponibilidad del recurso solar, varias actividades se relacionan con la energía solar.

4 Descripción de Actividades El área de Energía realiza investigación y desarrollo tecnológico en: Análisis, diseño, simulación y optimización de sistemas mecánicos que transportan o transforman energía térmica, hidráulica o mecánica Utilización de la energía solar térmica en aplicaciones domesticas, comerciales e industriales Uso eficiente de la energía térmica en edificaciones y en procesos industriales La investigación aplicada de materiales, modelado, simulación y diseño de componentes, procedimientos de prueba y caracterización de sistemas de captación solar, así como de las diferentes tecnologías para su aprovechamiento. La investigación y desarrollo tecnológico de sistemas para el almacenamiento de energía para su operación con fuentes renovables de energía, incluyendo principalmente el almacenamiento térmico, mecánico y químico (biocombustibles), con enfoques para generación distribuida, micro-redes inteligentes y la integración a los sistemas de energía ya existentes.

5 Líneas de I+D en Energías Renovables Optimización Energética de Procesos Industriales (minimización de costos) Refrigeración, Calefacción, Aire acondicionado Ventilación Procesamiento térmico de alimentos Generación y distribución de calor de proceso Sistemas térmicos para la generación de potencia mecánica o eléctrica Sistemas de almacenamiento y/o distribución de aire, agua, vapor Secado y Humidificación de materias primas y productos terminados Aplicación de energía solar térmica en procesos industriales (Calor de Proceso Solar) para aplicaciones de hasta 200 C Desarrollo de tecnología para la generación eléctrica termosolar (600 C) Análisis de procesos termo-mecánicos industriales operando en condiciones fuera de estado estable (arranque, paro, emergencias, esquemas de control automático) Desarrollo de simuladores de sistemas industriales Destilación de agua con energía solar

6 Líneas de I+D en Energías Renovables Uso eficiente de energía en edificaciones Confort humano Efecto de los materiales de construcción Aislamiento térmico Calefacción y agua caliente solar Simulación de Sistemas Térmicos en computadora mediante herramientas altamente especializadas (software TRNSYS) para simulación dinámica y detallada, de: Sistemas térmicos, Solares, Eólicos, Fotovoltaicos, etc.

7 Proyectos de Investigación Aplicada En ejecución: Desalación de agua mediante energía solar Diseño, construcción y aplicación de caloriductos Uso eficiente de energía en edificaciones Calor solar para procesos industriales Análisis óptico-térmicos de recubrimientos para losas de techo Diseño y construcción de motores Stirling solares Estudio de chimeneas solares para generación eléctrica Caracterización térmica y acústica de materiales de construcción Diseño y construcción de colectores solares de canal parabólico

8 Servicios de Desarrollo Tecnológico Por áreas de aplicación: Análisis y diagnostico de uso de energía en sistemas industriales y comerciales Modelación, simulación y desarrollo de prototipos de dispositivos y sistemas mecánicos que transporten y/o transformen energía Dimensionamiento y selección de equipo térmico de proceso Diseño y optimización de sistemas termo-mecánicos Desarrollo de simuladores para aplicaciones especificas. Por tipo de dispositivo Equipo de transferencia de calor Bombas y compresores Turbinas de vapor y gas Motores de combustión interna y externa (Stirling) Tuberías y accesorios Colectores solares Equipo para el control de la contaminación del aire por partículas, tales como cámaras de sedimentación, ciclones, lavadores de aire y filtros.

9 Posgrado Actualmente el CIMAV ofrece cursos de posgrado para maestría y doctorado dentro del programa de Ciencia y Tecnología Ambiental. Dicho programa se encuentra dentro del Programa Nacional de Posgrado de Calidad del CONACYT. Dentro de los cursos que se imparten, se encuentran: Eficiencia energética térmica Ingeniería termosolar Mecánica de fluidos Optimización Sistemas térmicos Temas especiales de eficiencia energética Transferencia de calor Termodinámica

10 Contactos: Dr. Ignacio R. Martín Domínguez Dr. Ricardo Beltrán Chacón

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