UABC busca mejorar la alternativa de energía en Puertecitos
Con nuevo proyecto científico se propone una mejora tecnológica y funcional para recargar baterías de la planta solar instalada por la UABC en 2016
El doctor Raúl Rascón Carmona, investigador de la Facultad de Ingeniería Mexicali (FIM), de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), lidera un proyecto de investigación con el que busca apoyar a la población de Puertecitos, San Felipe, Baja California, mediante la implementación de una fuente para cargar baterías de la planta solar fotovoltaica que opera en el lugar desde 2016.
Una problemática y necesidad social
La planta solar en Puertecitos es parte de una microrred sustentable, basada en energías renovables, la cual fue instalada y desarrollada por investigadores de la propia UABC para proveer electricidad a la comunidad que antes tenía servicio eléctrico muy limitado o inexistente. Esta ha permitido el acceso continuo a energía eléctrica a más de 20 familias y a una escuela primaria, mejorando significativamente las condiciones de vida en una zona rural con temperaturas extremas. Destacó el doctor Rascón Carmona que la comunidad participó en la operación y mantenimiento de la microrred, organizándose y generando un modelo de gestión local, lo cual favorece la sustentabilidad social de la inversión tecnológica.
El investigador cimarrón, quien es responsable del programa educativo de Ingeniero en Mecatrónica de la FIM, explicó que el proyecto que él dirige tiene como finalidad “diseñar, construir e implementar convertidores de corriente directa–corriente directa (CD–CD) tipo Buck” para optimizar la carga del banco de baterías de la planta solar fotovoltaica ubicada en Puertecitos.
Detalló que, actualmente, “las baterías no se cargan de manera homogénea, ya que los convertidores existentes priorizan las baterías ubicadas en los extremos del banco, reduciendo la eficiencia global del sistema y acortando la vida útil de las baterías intermedias”. Ante esta problemática, contó que el estudio bajo su responsabilidad “propone el desarrollo de fuentes de alimentación conmutadas robustas, capaces de operar adecuadamente frente a variaciones de carga, incertidumbre paramétrica y perturbaciones externas”.
Una solución a medida
“Antes del proyecto, la opción era extender la red eléctrica o usar generadores diésel a alto costo operativo. La microrred sustentable surgió como una alternativa más económica a largo plazo y menos contaminante”, señaló.
Sobre las características que tiene Puertecitos, que lo hacen idóneo para trabajar ahí una solución como la de este estudio, el doctor Rascón Carmona, ingeniero en Electrónica por el Instituto Tecnológico de Mexicali, comentó que son varias: su ubicación aislada sin acceso convencional a la red eléctrica; recursos naturales favorables para energías renovables, pues la alta irradiación solar y su potencial eólico de la zona “permite que sistemas fotovoltaicos y generadores eólicos funcionen eficientemente durante gran parte del año”, así como el clima extremo que hace necesario electricidad para confort, salud y actividades productivas, “el lugar puede registrar en verano hasta cerca de 50 °C”.
Por otro lado, mencionó que se trata de una comunidad pequeña con necesidades básicas crecientes, principalmente familias dedicadas a la pesca y servicios turísticos, que anteriormente no contaba con servicios básicos de electricidad, agua o drenaje.
En cuanto a los convertidores CD–CD tipo Buck que propone el proyecto, el investigador explicó que “representan una mejora tecnológica y funcional, están diseñados específicamente para reducir y regular el voltaje proveniente de los paneles solares, adaptándolo de manera óptima a los requerimientos del banco de baterías”. Añadió que “incorporan técnicas avanzadas de control no lineal y robusto, capaces de compensar variaciones de carga, incertidumbre paramétrica y perturbaciones externas”. Además, “permiten una carga uniforme de todas las baterías del banco, evitando que unas se degraden más rápido que otras”.
BENEFICIOS PARA LAS FAMILIAS DE PUERTECITOS
- Electricidad más confiable y continua
- Mejor funcionamiento de equipos esenciales
- Mayor vida útil del sistema y menos interrupciones
- Reducción de costos indirectos para la comunidad
- Mejores condiciones para la educación
- Mayor bienestar y calidad de vida
- Impulso a actividades productivas locales
Al cargarse de forma homogénea el banco de baterías de la planta fotovoltaica existente, se reduciría el riesgo de fallas y apagones, por lo que las familias tendrán mayor certeza de contar con energía durante la noche y en periodos de baja generación solar, “algo crítico en una comunidad aislada”.
Los equipos como aires acondicionados, refrigeradores, iluminación, bombas de agua y equipos escolares operarán de forma más estable. “Esto es especialmente relevante por las altas temperaturas que hacen indispensable el uso de aire acondicionado para la salud y el bienestar”. Asimismo, sería menos gasto en reemplazo de baterías y su mantenimiento. Al extenderse la vida útil de las baterías, se reducen paros por mantenimiento o reemplazos frecuentes, “esto se traduce en menos periodos sin energía y una microrred más estable para la comunidad”, aclaró el doctor Rascón Carmona.
El investigador agregó que la escuela primaria del poblado se verá beneficiada también en su iluminación, equipos electrónicos y actividades educativas, “lo cual impacta en la calidad del aprendizaje y en la permanencia escolar”. Además, “la disponibilidad constante de energía mejora el confort térmico, la conservación de alimentos y la seguridad en los hogares, se refuerza la percepción de dignidad y condiciones de vida adecuadas, uno de los objetivos centrales del proyecto”. Y destacó también que “una energía más confiable permite extender horarios de trabajo, mejorar servicios turísticos y fortalecer actividades como la pesca y el comercio local, esto favorece el desarrollo económico comunitario, alineado con el modelo de pueblo sustentable”.
La mejora tecnológica no solo optimiza un sistema eléctrico, sino que se traduce directamente en más estabilidad, salud, educación, ahorro, oportunidades económicas y bienestar cotidiano para las familias de Puertecitos, consolidando el impacto social de la microrred sustentable.
Resultados y planes a futuro
El doctor Rascón Carmona, quien tiene una maestría en Ciencias con especialidad en Control y Automatización por el Instituto Politécnico Nacional campus Tijuana, y un doctorado en Ciencias con especialidad en Teoría de Control, por el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), compartió que este proyecto ha contado con colaboración de universidades como la Universidad de Chile, dependencias gubernamentales y fondos públicos, por ejemplo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y la Secretaría de Energía (SENER), lo que facilita la viabilidad técnica y económica de iniciativas tecnológicas.
El científico cimarrón, comentó que “el siguiente paso, ya que consolidemos esto, sería armar el prototipo para ir a instalarlo”. Mencionó que los productos que se han obtenido hasta el momento son de investigación, académicos, como artículos en congresos, prototipos, y la participación de alumnos de posgrado que están por graduarse, así como de alumnos de licenciatura.
Sobre involucrar a alumnas y alumnos de licenciatura y posgrado, señaló: “Es especialmente valioso, porque les permite ver que lo que aprenden en la universidad puede aplicarse para resolver problemas reales y con impacto social. En ese sentido, me siento muy agradecido con la Universidad por brindarnos la oportunidad de desarrollar este proyecto y de poder formar estudiantes comprometidos con su entorno”.
Añadió que con recurso que han obtenido para el proyecto, se ha acondicionado el Laboratorio en Mecatrónica de la FIM, lo cual ha permitido recibir a alumnado de licenciatura que va desarrollar tesis, así como de maestría. “Y tenemos equipo para trabajar durante años en esta nueva área que abrimos aquí en Mecatrónica, para desarrollar este tipo de convertidores. El objetivo es ese, poder armar el convertidor e ir a instalarlo en Puertecitos”, dijo el doctor Rascón Carmona.
“Participar en un proyecto como este representa una gran responsabilidad, ya que el trabajo que realizamos tendrá un impacto directo en la vida de las personas de la comunidad de Puertecitos. Al mismo tiempo, es muy gratificante poder aplicar la ingeniería y la investigación para generar bienestar y contribuir a mejorar la calidad de vida en la comunidad”, compartió orgulloso el investigador.
FOTOS: Cortesía y Andrea Ruiz.
