Con nuevo modelo de clases, casi 2 millones están sin electricidad

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Chihuahua, el estado más afectado

Con nuevo modelo de clases, casi 2 millones están sin electricidad

Inegi: 33 millones de hogares tienen al menos una tv

? En Chiapas, 805 comunidades carecen de fluido eléctrico.Foto Cuartoscuro Periódico La Jornada
Miércoles 26 de agosto de 2020, p. 21Casi 2 millones de habitantes en México no cuentan con servicios básicos de electricidad para acceder al modelo de educación en línea planteado por la administración federal ante la pandemia de Covid-19, revelan cifras oficiales.

De acuerdo con el Programa de Desarrollo Eléctrico Nacional, presentado por la Secretaría de Energía, hasta el año pasado un millón 800 mil habitantes no tenían servicios de electricidad, sobre todo en las comunidades rurales de los estados históricamente marginados.

La Comisión Federal de Electricidad (CFE) ha detectado que, por entidad federativa, Chihuahua es la que tiene el mayor número de comunidades sin electricidad, con mil 445. Le siguen Chiapas, con 805, y Durango, con 601.

Según información del portal de transparencia de la empresa productiva del Estado, en Guerrero hay 569 municipios que carecen de servicios eléctricos y en Veracruz 534.

El modelo de enseñanza a distancia puesto en marcha por el gobierno federal plantea un esquema en el que los estudiantes deben tomar clases por televisión e Internet.

Otros númerosDatos de la Encuesta Nacional sobre Disponibilidad y uso de Tecnologías de la Información en los Hogares, del Instituto Nacional de Estadística y Geografía, indican que el año pasado 33 millones de hogares mexicanos contaban con al menos un televisor y la televisión satelital tiene una cobertura de 92.5 por ciento de la población.

Por su parte, cifras del Instituto Federal de Telecomunicaciones (IFT) señalan que en el país solamente 55 por ciento de los habitantes tienen acceso a banda ancha fija, es decir, Internet por medio de un módem, lo cual significa que cinco de cada 10 carecen de ese tipo de tecnología, por la cual se emitirán clases simultáneas a las televisivas.

El mismo IFT informa que 77 por ciento de habitantes cuentan con acceso a banda ancha móvil o datos para navegar en Internet mediante un dispositivo celular. Eso significa que tres de cada 10 no tienen datos móviles.

Gonzalo Rojón, analista de la consultora The Competitive Intelligence Unit (CIU), comenta en entrevista que, en detalle, en el país hay al menos un dispositivo móvil por habitante, pero de éstos sólo 72 por ciento tienen datos móviles y no todos son dispositivos inteligentes, con los cuales se puede acceder a las plataformas de educación a distancia.

Hay que considerar que, en todo caso, existe gran cantidad de personas que no tienen siquiera acceso a un buen Internet, que corre lento en algunas partes. Entonces, hablamos de que es un tema complicado. ¿Se pudo evitar esto? Sí, con inversiones y cambiando la reforma a las telecomunicaciones para que el competidor preponderante no domine el mercado, pero ahora es momento de buscar soluciones, subrayó el especialista.

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Generación de electricidad a partir del frío del espacio

La desventaja obvia de los paneles solares es que requieren la luz del sol para generar electricidad. Algunas personas han señalado en cambio que un dispositivo especial situado en la superficie de la Tierra y mirando al espacio (el cual tiene una temperatura extremadamente baja), podría producir un flujo de energía, y esta ser aprovechada usando el mismo tipo de física optoelectrónica que se emplea para sacar un rendimiento de la energía solar. De esta forma, podríamos generar electricidad como las células solares, y alimentar sistemas electrónicos por la noche.

El equipo internacional de científicos que ha participado en el trabajo ha demostrado por primera vez que es posible generar una cantidad medible de electricidad en un diodo directamente a partir del frío del universo. El dispositivo semiconductor infrarrojo miraba hacia el cielo y utilizaba la diferencia de temperatura entre la Tierra y el espacio para producir la electricidad.

“La inmensidad del universo es un recurso termodinámico”, dijo Shanhui Fan, un autor del artículo. “En términos de física optoelectrónica, existe realmente esta hermosa simetría entre la recolección de radiación entrante y la recolección de radiación saliente”.

En contraste con el aprovechamiento de la energía entrante, como lo haría una célula solar normal, el efecto de iluminación negativa permite que se genere energía eléctrica a partir del calor que deja la superficie. La tecnología actual, sin embargo, no captura tan eficientemente la energía por encima de estas diferencias negativas de temperatura.

Esquema del fotodiodo infrarrojo experimental que ha generado electricidad directamente del frío del espacio. (Foto: Masashi Ono)

Al apuntar su dispositivo hacia el espacio, cuya temperatura se acerca a escasos grados del cero absoluto, el grupo fue capaz de encontrar una diferencia de temperatura lo suficientemente grande como para generar energía a través de un diseño inicial.

“La cantidad de energía que podemos generar con este experimento, por el momento, está muy por debajo del límite teórico”, dijo Masashi Ono, otro autor del artículo.

El grupo descubrió que su diodo de iluminación negativa generaba unos 64 nanovatios por metro cuadrado, una cantidad ínfima de electricidad, pero ello era una importante prueba de concepto, que los autores pueden mejorar elevando las propiedades optoelectrónicas cuánticas de los materiales que se utilizan.

Los cálculos realizados después de que el diodo creara electricidad demostraron que, si se tienen en cuenta los efectos atmosféricos, el dispositivo actual puede generar teóricamente casi 4 vatios por metro cuadrado, aproximadamente un millón de veces lo que generó el dispositivo del grupo y suficiente para ayudar a alimentar de noche la maquinaria que se requiere para funcionar.

En comparación, los paneles solares actuales generan de 100 a 200 vatios por metro cuadrado, cuando el sol los ilumina.

Si bien los resultados son prometedores para esta clase de dispositivos terrestres orientados hacia el cielo, Fan dijo que el mismo principio podría ser usado para recuperar el calor residual de máquinas. Por ahora, él y su grupo se centran en mejorar el rendimiento de su aparato. (Fuente: NCYT Amazings)

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Paneles solares refrigerados sin consumir electricidad

Los paneles fotovoltaicos comerciales de silicio solo son capaces de transformar una pequeña porción de la luz solar absorbida en electricidad, mientras que el resto de la radiación se convierte en calor. Debido a que los paneles solares son menos eficientes por cada grado de aumento de la temperatura, el problema de la disipación de calor se agudiza en los ambientes cálidos.

Desafortunadamente, los esfuerzos para enfriar los paneles solares con técnicas convencionales, incluyendo aire acondicionado y otras formas de refrigeración, tienden a consumir más energía de la que se puede recuperar a través de aumentos de eficiencia de los paneles.

Ahora, un nuevo sistema de enfriamiento ha mejorado la eficiencia de un prototipo de panel solar hasta en un 20 por ciento y no requiere ninguna fuente de energía externa para funcionar.

Este logro es obra del equipo integrado, entre otros, por Peng Wang y Renyuan Li, ambos de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología en Arabia Saudita.

Anteriormente, este equipo desarrolló un polímero que contiene cloruro de calcio, un poderoso desecante. Cuando se expone al aire húmedo, este material se expande gradualmente a medida que las sales de calcio arrastran agua al gel, duplicando finalmente su peso inicial. Al incorporar nanotubos de carbono que absorben el calor en la estructura del polímero, el equipo descubrió que podían invertir este ciclo y desencadenar la liberación de agua con la energía solar.

Cuando el gel está completamente lleno de agua, puede liberar suficiente agua para reducir la temperatura del panel en 10 grados centígrados. (Foto: © 2020 KAUST; Youssef A. Khalil)

Una de las propiedades del gel es su capacidad de autoadherirse a numerosas superficies, incluyendo la parte inferior de los paneles solares. Después de que experimentos controlados con luz solar artificial revelaron que un gel completamente lleno podía liberar suficiente agua para reducir las temperaturas de los paneles en 10 grados centígrados, el equipo decidió construir un prototipo para pruebas al aire libre en la universidad.

Durante las estaciones de verano e invierno, los investigadores observaron cómo el gel absorbía agua del aire húmedo de la noche y luego liberaba el líquido a medida que aumentaban las temperaturas diurnas, consiguiendo que los paneles solares aumentasen su eficiencia. (Fuente: NCYT Amazings)

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Electricidad y agua caliente: el panel solar todo en uno

La generación eléctrica para autoconsumo y la producción de agua caliente son los dos aspectos principales del aprovechamiento de la energía solar a través de paneles solares. Ambos suponen tecnologías parecidas pero al mismo tiempo diferentes, de modo que, en función de las necesidades del usuario, suelen venderse como productos separados. Pero si lo que buscamos es una máxima independencia energética y reducir nuestra huella ecológica, es probable que estemos interesados en ambos sistemas a un tiempo. El problema es que no siempre dispondremos de suficiente superficie como para instalar paneles solares fotovoltaicos y térmicos a la vez. La solución: un sistema híbrido.

En efecto, la industria de la energía solar ha desarrollado paneles solares híbridos que reúnen en una misma estructura las dos ventajas: con ellos podremos producir electricidad y al mismo tiempo calentar el agua de nuestra calefacción o del circuito de agua sanitaria.

Aunque la solución parece obvia, no es frecuente y estos paneles solares se comercializan aún en bajas cantidades.  Esto podría cambiar en un futuro próximo. Sus ventajas hacen que valga mucho la pena tenerlos en cuenta cuando decidamos instalar un sistema de captación solar en nuestro hogar o industria.

Como su nombre sugiere, un sistema de paneles solares híbridos está diseñado para cumplir las dos funciones a un tiempo. En vez de instalar paneles de ambos tipos por separado, el objetivo aquí es reunir todas sus capacidades en uno solo, ahorrando espacio y costes futuros.

Lo cierto es que los paneles solares fotovoltaicos y los paneles térmicos utilizan una tecnología diferente de aprovechamiento de la luz solar. Los primeros alcanzan su máximo rendimiento recibiendo la parte ultravioleta del espectro solar, mientras que los segundos hacen lo propio con el infrarrojo (calor). Por su parte, un panel solar híbrido ha sido pensado para aprovechar casi toda la luz que le llega.

(Foto: Pixabay)

Los paneles híbridos actuales son mucho más avanzados que aquellos que se introdujeron en el mercado por vez primera, hace 4 o 5 décadas. De hecho, han seguido una evolución que ha ido incorporando sucesivas mejoras tecnológicas. Los primeros paneles solares híbridos apenas eran paneles fotovoltaicos que podían absorber también el calor y calentar una serie de conductos. Pero eran sistemas poco perfeccionados debido al imperfecto aislamiento del que estaban dotados, lo que impedía que trabajaran a gran temperatura. Se usaban pues en lugares donde no se requiriera calentar en exceso el agua.

Posteriormente los paneles solares híbridos fueron equipados con un sistema posterior ideado para evitar que se pierda tanto calor generado, y así puedan alcanzarse superiores temperaturas. A pesar de todo, la generación eléctrica se ve dificultada por las altas temperaturas, así que se logra un compromiso para que el panel pueda generar electricidad de forma aceptable.

En la actualidad los paneles híbridos incorporan, además de lo anterior, una cubierta delantera que también impide la pérdida de calor por delante del colector. Con el asilamiento completo garantizado, se consigue un máximo rendimiento a la hora de calentar el circuito de agua, útil sobre todo en zonas donde haga más frío.

Esta última generación de placas híbridas, sin embargo, será algo menos generosa en el apartado de producción eléctrica, así que el objetivo será elegir este diseño o el anterior, en función del lugar donde queramos instalar nuestros paneles: en un lugar frío o en un lugar caluroso, respectivamente.

Las dos tecnologías, fotovoltaica y térmica, pueden además trabajar en mutuo beneficio. Hacer pasar agua por el panel para calentarla puede al mismo tiempo refrigerar las células solares, que así podrán generar más electricidad.

Se calcula que utilizar un sistema híbrido permite ahorrar alrededor de un 40% de superficie ocupada por paneles solares. Es decir, reunir la misma funcionalidad, fotovoltaica y térmica, en el mismo sistema, ahorra mucho espacio, en comparación a si tuviéramos los dos sistemas por separado. Y demás conseguimos generar más electricidad, gracias a la refrigeración de las células, y calentar mayor cantidad de agua debido a las temperaturas alcanzadas.

Los paneles solares híbridos pueden instalarse en zonas residenciales, pero en general serán especialmente útiles en zonas de elevado uso de agua caliente. Si las necesidades van a ser elevadas en ambos ámbitos, eléctrico y térmico, ¿por qué no decidirse por un sistema híbrido? Nuestro bolsillo y el medio ambiente nos lo agradecerán. (Fuente: NCYT Amazings)

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