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Más allá del logro tecnológico, el proyecto pretende brindar soluciones a los pobladores de zonas rurales aisladas a partir del aprovechamiento de las energías renovables.

El diseño del sistema de la heladera, que tendrá como fuente a la energía solar, forma parte de una línea de investigación denominada "Climatización solar", aprobada en la convocatoria 2006 de los Proyectos de Investigación Científica y Tecnológica Orientados (PICTO).

El trabajo es realizado por el Grupo de Energía Renovables (GER) de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), bajo la coordinación del master en Ciencias Físicas, Arturo Busso.

El concepto de climatización solar sobre el que se asienta el proyecto consiste en acoplar dos tecnologías existentes para generar frío. En este caso en particular, los sistemas combinados son gas y energía solar. Los investigadores optaron por esta combinación debido a que suele ser común que en las zonas rurales se utilicen heladeras que funcionen a gas.

En el caso de obtener un prototipo adecuado que se alimente con ese sistema híbrido, se estará en condiciones de ofrecer un modelo que le aportará a las familias de zonas despobladas una reducción de costos respecto del que poseen utilizando un equipo a base de energía convencional.

Hasta el momento se realizaron ensayos con el concentrador para caracterizarlo completamente en cuanto a eficiencia de concentración y temperaturas máximas. De igual manera, los técnicos han sometido a la heladera a pruebas para determinar cuáles son sus parámetros de trabajo máximo y mínimo.

"Esos datos nos permitirán saber cuánta potencia necesitamos satisfacer con el concentrador y si las dos tecnologías son compatibles para trabajar en conjunto", explicó Busso.

Concentrador solar

El concentrador posee la forma de un paraguas invertido, con un diámetro de 1,70 metros y una profundidad de 80 cm aproximadamente. Se encuentra recubierto por una lámina reflectora que refleja la luz solar sobre el foco del concentrador. El principio físico que rige este proceso es el de concentrar toda la energía que llega al "paraguas" en un área mucho menor (foco) en el que se puede alcanzar altas temperaturas.

Se trata de una condición térmica indispensable, ya que en el foco hay un serpentín por donde circula aceite que, al desplazarse y en alta temperatura, transfiere calor. Busso explica el mecanismo de funcionamiento completo: "Nuestra idea es que el concentrador tenga una caldera (serpentín) dentro de la cual circule un aceite como fluído de transferencia de calor que, al calentarse y por acción de una bomba, se acople al generador de la heladera, que accione por transferencia el mecanismo frigorífico". El equipo deberá estar ubicado al aire libre, con su diámetro mayor dirigido constantemente al sol.

"El concentrador que utilizamos ha sido desarrollado por la Universidad Nacional de Salta (UNSa) en el Instituto Nacional de Energía No Convencional que depende del CONICET. Si bien fue diseñado para cocinas rurales, queremos ver si se adecua las necesidades que tenemos con la heladera. Hasta el momento y de acuerdo con los estudios, todo indica que vamos en el camino correcto", comentó Busso.

Pruebas y ensayos

Los testeos realizados por los investigadores del GER determinaron que la heladera necesita una temperatura aproximada de 180°C en el generador para funcionar. De todas maneras, según comentó Busso, "se han alcanzado temperaturas de 270°, pero aún no se llegó al máximo nivel térmico".

Los ensayos fueron suspendidos por problemas técnicos, debido a que los materiales no soportaron las altas temperaturas a las que fueron sometidas. "Estamos adquiriendo materiales adecuados para soportar niveles superiores a los 300°C".

Las pruebas demostraron que el concentrador genera suficiente potencia como para alimentar y poner en funcionamiento la heladera. Sin embargo, los investigadores continúan en busca de la temperatura máxima en el concentrador de manera que, al exigir lo máximo al sistema, se conoce hasta cuánto puede aportar.

Características de la heladera

El prototipo en el que trabaja el equipo de investigadores del GER es el de una heladera comercial de triple fuente: puede funcionar con 220 voltios de alterna, con 12 voltios de contínua y también a gas.

Estos aparatos insumen en funcionamiento un garrafa de 10 kg cada 45-30 días. Con el prototipo en funcionamiento, este costo se reduciría sustancialmente.

"Nuestra idea es construir un sistema híbrido que durante el día trabaje con energía solar y por la tarde-noche lo haga con gas y una llama piloto" explicó Busso. El científico fundamentó el objetivo señalando que, en función de los estudios realizados, y por la temperatura de trabajo de las heladeras, la autonomía en un día normal de sol podría llegar a 8?9 horas de trabajo sin problemas.

Por la noche, las heladeras no están sometidas al constante abrir y cerrar de puerta. El equipo trabaja de manera diferente y en estas condiciones podría funcionar con el sistema a gas y una llama piloto. "Son aproximadamente 6-8 horas por la noche en las que la heladera prácticamente no se abre. Por lo tanto, sólo hay que mantener el régimen frigorífico funcionando al mínimo", agregó.

Con el sistema híbrido funcionando a pleno, los investigadores están seguros de lograr una optimización en el consumo de gas en estos equipos. De esta manera, una garrafa de 10 kg podría durar desde 60 a 90 días. "Es un dato que tendremos que investigar", explicó Busso.

Uso racional

"Aspiramos a que el poblador rural tenga un uso racional de la energía, en este caso con el gas envasado, con la disponibilidad de utilizar la heladera de forma gratuita durante las horas de sol".

El investigador cree que el proyecto puede generar otra utilidad para ese sector de la población. "Dado que el concentrador que estamos utilizando tiene una potencia mayor de la que se necesita para la heladera, podría ser utilizado para calentar agua para el uso doméstico".