research

Síntesis y caracterización de recubrimientos absorbentes selectivos para calentadores solares

Abstract

En la actualidad existen muchos problemas ambientales asociados al alto consumo energético y a la necesidad del hombre por satisfacerlo, generando entonces contaminación de las fuentes hídricas, polución, tala de árboles, entre otras; la mayoría de estos problemas se deben principalmente a la extracción y la quema de combustibles fósiles para la generación de calor y la posterior transformación de ésta energía en otra. En los últimos años ha crecido el interés de los investigadores en la búsqueda relacionada a las soluciones ambientales para este consumo, entre las cuales se destaca la generación de energía a través de fuentes renovables. La radiación solar es una de formas de energía renovable más abundante en la tierra, la cual se muestra como una solución a este problema a través del uso tecnologías para aplicaciones como calentar agua, aire, generar electricidad, refrigeración, entre otras. Existen diversas tecnologías de captación solar que se pueden clasificar en calentamiento solar de baja temperatura (30 a 50 °C), media temperatura (51 a 250 °C) y alta temperatura (251 a 1500 °C). Los calentadores solares planos, que pertenecen a las tecnologías de calentamiento a media temperatura, constan de un vidrio, tubos de cobre y una superficie absorbedora, encargada de transformar la radiación solar incidente en calor. Son sistemas solares que requieren de un recubrimiento absorbente selectivo especializado para su funcionamiento óptimo y para su capacidad de recibir, transformar y almacenar o utilizar directamente la radiación solar, también para que sean protegidos del paso del tiempo y el deterioro por el intemperismo. Este recubrimiento tiene como función ayudar a absorber y contener la mayor parte de la radiación solar incidente, deberá también escoger cual parte de esta se necesita utilizar según sea la aplicación del calentador solar. Además debido a que los materiales de los cuales están hechos las partes absorbentes del calentador solar son de materiales conductores, especialmente metales, los recubrimientos deberán ser posible depositarlos en superficies metálicas. Los recubrimientos absorbentes se pueden clasificar según su selectividad ubicándolos en grupos que determinan sus métodos de fabricación y depósito, entre los cuales muchos de estos requieren baños ácidos, complejas combinaciones de sales metales, alto vacío, equipo muy sofisticado y además generan contaminación ambiental; pero también se encuentran los recubrimientos que pueden ser fabricados y depositados a través de métodos más sencillos y que requieren menos equipo sofisticado, además de ser ambientalmente amigables, entre los que se destaca el método sol gel

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