Huracanes, sismos, inundaciones y ciclones tropicales son algunos de los desastres naturales más comunes en México. En promedio, entre los años 2000 y 2014 tuvieron un costo de dos mil 147 millones de dólares en pérdidas para el país, de acuerdo con el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED).
En entrevista para la Agencia Informativa CONACYT, Beatriz Escobar Morales, catedrática CONACYT comisionada a la Unidad de Energía del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), señaló que el efecto inmediato de un desastre natural pone de manifiesto la vulnerabilidad de la población ante sus necesidades básicas, entre las que sobresalen la falta de energía eléctrica y el acceso a la información.
Ante esta problemática, la investigadora nacional nivel I desarrolló, en conjunto con la doctora Ana María Valenzuela, del Instituto Tecnológico de Cancún -que pertenece al Tecnológico Nacional de México (TECNM)-, el proyecto "Estudio de inteligencia tecnológica para el desarrollo de un sistema portátil de celdas de combustible para aplicaciones en desastres naturales", que contó con el financiamiento de Atención a Problemas Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).
Agencia Informativa CONACYT (AIC): ¿Cuál es el objetivo principal de este proyecto?
Beatriz Escobar Morales (BEM): El proyecto consiste en desarrollar los materiales, técnicas y tecnologías que permitan la implementación de un sistema portátil de celda de combustible de alcohol directo para ser usado en situaciones de desastres naturales, empleando durante el proceso de diseño y optimización un estudio de inteligencia tecnológica.
La propuesta responde al problema de abasto de energía en situaciones de desastre natural, cuando las redes que proveen de este servicio a grandes sectores de la población se han visto dañadas, y siendo que resulta imprescindible tener acceso a una fuente de energía para cubrir necesidades básicas, como iluminación y comunicación, entre otros.
En ese sentido, este trabajo propone realizar un estudio que permita el desarrollo de tecnología propia, ofreciendo una solución factible y sustentable para el abastecimiento de energía en estos casos. Las ventajas potenciales de desarrollar tecnología con base en celdas de combustible de alcohol son: se trata de tecnologías robustas y de fácil operación; son sistemas portátiles que pueden ser trasladados fácilmente de una comunidad a otra; no dependen de las condiciones climáticas para operar adecuadamente y el abasto de energía no presenta intermitencia; el alcohol como combustible no representa un riesgo en cuanto a transporte y almacenamiento; aunado a que es un combustible de bajo costo y, por tanto, de fácil acceso.
AIC: ¿En qué consiste un sistema portátil de celdas de combustible?
BEM: Es un sistema de energía integrado por una celda de combustible que alimenta a productos para ser trasladados y no permanecer estáticos: computadoras portátiles, teléfonos móviles, cámaras portátiles y otros pequeños dispositivos eléctricos.
Una celda de combustible de alcohol directo es un dispositivo electroquímico que permite disponer de energía eléctrica de una manera segura y sin estar sujeto a la intermitencia de las fuentes renovables. El tamaño, peso, la operación silenciosa, la rápida respuesta a la demanda de corriente y su cero emisión de contaminantes son las características más importantes de las celdas de combustible.
AIC: ¿Cómo puede aplicarse en situaciones de desastres naturales?
BEM: El efecto inmediato de un desastre pone de manifiesto la vulnerabilidad de la población ante sus necesidades básicas como: escasez de agua y alimentos, falta de energía eléctrica, sector salud operando parcialmente, sector servicio colapsado, fuente de ingreso y protección mínimos, entre otras.
En el caso concreto de grandes catástrofes, el acceso a la información es tan importante como la disponibilidad de agua potable, alimentos o albergues, y resulta trascendental si lo que se pretende es salvar vidas.
Estas situaciones de desastre natural abren un campo de oportunidades para incorporar las energías renovables no convencionales en diversas escalas y en diferentes lugares, descentralizando el sistema de generación y acercándolo al lugar específico del requerimiento energético.
Contar con algún dispositivo portátil de fácil operación que provea de energía eléctrica después de los desastres naturales aminoraría las afectaciones que esto conlleva, ya que permitiría restablecer comunicaciones al menos para mantener a la población informada y atenta a las indicaciones emitidas por el gobierno.
Un sistema portátil que cuente con una celda de alcohol permitirá dotar de energía eléctrica algún dispositivo de comunicación, siendo de fácil utilización y con afectación mínima al medio ambiente. Adicionalmente a esta aplicación, estos dispositivos podrían ser empleados ya sea para iluminación o para recarga de aparatos de baja potencia.
AIC: ¿En qué etapa del estudio se encuentra actualmente?
BEM: Se encuentra en una fase intermedia, la celda ha sido probada y el estudio de inteligencia tecnológica ha sido concluido. Entre varias de sus conclusiones, se identificó que diferentes universidades del mundo y centros de investigación se encuentran desarrollando proyectos en celdas de combustible, donde el etanol es el alcohol que se plantea con un mejor futuro para la utilización en estos dispositivos portátiles.
AIC: ¿Cuál es la siguiente etapa de la investigación?
BEM: La celda de combustible será integrada a un sistema modular y portátil con las características de tensión y cargas adecuadas a la aplicación obtenida en el estudio de inteligencia tecnológica. Esta modularidad permitirá una mayor flexibilidad tanto en el manejo del equipo como en la distribución de las cargas en el sitio del emplazamiento, lo cual otorga al sistema una amplia capacidad de maniobra. En esta actividad se desarrollarán los sistemas electrónicos de control y potencia ad hoc, de acuerdo con la delimitación de las condiciones de operación y aplicación. Y finalmente, probarla en una población sin suministro de red eléctrica de energía convencional.
