Cambio climaticoEficiencia Energética

Soluciones de alumbrado público y equipos viales con energías renovables

Innovación, mayor eficiencia, bajos costos y protección al medioambiente son algunas de las ventajas de estos dispositivos que cada vez cobran mayor presencia

Por Antonia Tapia

A0CE0042360En las últimas décadas, el desarrollo de generadores de bajo costo, que emplean energía solar o eólica para generar electricidad, ha sido una de las tendencias dentro de las líneas de investigación de varias instituciones educativas que se enfocan al estudio de tecnologías innovadoras, amigables con el ambiente, eficientes y menos costosas.

En ese sentido, el alumbrado público o los equipos viales han sido un terreno fértil para que los investigadores diseñen soluciones que, en muchos casos, ya son una realidad.

Algunas de las aplicaciones se utilizan para alumbrar estadios, estacionamientos o carreteras, otras más se acoplan a semáforos, a los cuales se les llama “limpios”. En cuanto a mobiliario urbano, también se han desarrollado algunos dispositivos, cobrando relevancia los árboles solares y eólicos, que sirven para alumbrar y cargar pequeños dispositivos.

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Los sistemas híbridos en semáforos ahorran 90 por ciento de electricidad

Alumbrado sustentable
El aprovechamiento del poder del sol o de los vientos se ha empleado con éxito en diferentes partes del mundo, y México no es una excepción. Desde hace tiempo, las energías limpias que provienen de fuentes renovables se han utilizado para el funcionamiento del alumbrado público y de equipos viales.

En nuestro país, un ejemplo de alumbrado público solar puede observase en los postes que, en 2009, se colocaron a lo largo del segundo piso del Periférico, idea replicada en otros espacios públicos, así como en algunos estados de la República.

En el caso de Europa, en España, por ejemplo, soluciones más recientes incluyen sistemas híbridos que combinan energía eólica y solar, como el sistema de alumbrado público desarrollado por investigadores de la Facultad de Ingeniería Técnica Eléctrica e Industrial de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), que permite reducir hasta en 20 por ciento los costos.

De acuerdo con un comunicado publicado por este centro educativo, los faroles cuentan con una altura de 10 metros y tienen instalado un panel solar. Asimismo, se ha diseñado un aerogenerador cuya frecuencia de velocidad se encuentra entre las 10 y 200 revoluciones por minuto y que trabaja con una intensidad mínima de viento de 1.7 metros, por lo que, explicaron los investigadores, tiene gran autonomía y puede asegurar el suministro de electricidad hasta por seis noches sin viento ni sol. Dicho sistema comenzaría a instalarse en la zona portuaria de Huelva y en ayuntamientos de Barcelona, Girona y Andalucía.

En el caso de equipos viales, en la ciudad de Pachuca, Hidalgo, en México, hace ya más de siete años se colocaron sistemas híbridos en semáforos, que aprovechan la energía solar y eólica, registrando un ahorro de electricidad equivalente al 90 por ciento, y los cuales cuentan con una vida útil de 25 años. Su uso se extendió al estado de Tamaulipas.

A últimas fechas, investigadores de distintas universidades del país se encuentran estudiando este tipo de tecnología de manera que pueda ser más eficiente y menos costosa. Ejemplo de ello es el prototipo de costo reducido desarrollado por la Universidad Tecnológica de Puebla. El dispositivo genera energía eléctrica por medio de la captación de energía eólica y solar, es de baja potencia y puede llegar a generar entre 500 y 800 watts. Su aplicación contempla equipos viales y también el uso residencial, para cargar pequeños electrodomésticos o aparatos eléctricos, como televisores; su costo es de aproximadamente 15 mil pesos y su vida útil puede alcanzar los 30 años.

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Jérome Michaud-Lariviére

Diseño de árboles para generar energía
A nivel mundial, los árboles fotovoltaicos y de viento resultan una tecnología que va ganando presencia, y uno de los proyectos pioneros se localiza en Singapur. Se trata del complejo “Jardines de la Bahía”, que además de ser una de las atracciones naturales más importantes del país asiático, también ha cobrado relevancia por su gran innovación tecnológica, la cual se caracteriza por poseer gigantescas torres solares que aprovechan el agua pluvial y el poder del sol para generar electricidad.

El área denominada Supertree Grove aloja 18 torres de 16 pisos de altura que han sido dotadas con paneles fotovoltaicos y cubiertas por diferentes especies de plantas locales. La electricidad generada, a través de estos singulares jardines verticales, es utilizada para cubrir las demandas de alumbrado del parque.

A la fecha, estos árboles artificiales que emplean tecnología fotovoltaica también han sido utilizados en diferentes espacios públicos de las capitales más importantes, como París, Berlín, Madrid o Viena.
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En América Latina, el acoplamiento de paneles fotovoltaicos en este tipo de estructuras inició en Chile y se extendió a Colombia, países sudamericanos donde se instalaron árboles solares LED que para su funcionamiento no requieren conexiones externas. Su diseño se asemeja al de un árbol, tiene 6 metros de altura, aproximadamente, y en sus hojas se han acoplado entre ocho y 10 placas solares; también cuentan con puertos USB que permiten cargar equipos electrónicos (celulares, tablets o notebooks) y sirven como mobiliario de descanso.

Si bien en México esta tecnología aún no se ha empleado para el alumbrado público, en 2014, en el Parque Lincoln, ubicado en la delegación Miguel Hidalgo del Distrito Federal, se instaló un árbol solar en el que se puede cargar ciertos dispositivos electrónicos. Éste cuenta con seis panales solares de 55 watts y 12 terminales USB de 125 volts. Se espera que en un futuro próximo este proyecto se utilice en otros espacios públicos de la demarcación, al igual que en otras delegaciones.

Consta de cuatro dispositivos con tres entradas cada uno, una clavija tipo A y dos entradas USB; en cada acceso es posible cargar simultáneamente 12 teléfonos celulares o tablets o laptops, que proporcionará cargas ilimitadas las 24 horas del día.

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Potencia. Las Power Flowers tienen un poder de 4 kW

En cuanto a los árboles de viento, se trata de una creación del francés Jérôme Michaud-Larivière. Se encuentran integrados por 72 hojas artificiales que sirven como microturbinas que giran sobre un eje vertical.

Su diseño consiste en un árbol de acero de 11 metros de altura y 8 metros de diámetro. Su operación, según asegura Michaud-Larivière, es totalmente silenciosa y todos los cables y generadores se encuentran integrados en las hojas y ramas. Aprovechan los vientos más suaves y su potencia se calcula en 3.1 kW.

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El árbol solar ubicado en el parque Lincoln, en México, sirve para cargar dispositivos electrónicos

Éste tiene como antecedente las denominadas Power Flowers, que fueron diseñadas en 2011 por el despacho de arquitectura NL Architects. Estas turbinas en forma de flores se acoplaban a una estructura artificial que se asemejaba a un árbol. Su poder era de 4 kW y se montaban en grupos de 3 o 12.

A la fecha, ya son una realidad en Bretaña, teniendo como meta que dentro de unos meses se instalen en la Plaza de la Concordia, en París.

Dichos proyectos son parte de una alternativa, no sólo eléctrica, sino también arquitectónica y visual, que tiene como objetivo aprovechar el potencial solar y eólico con que cuentan algunas regiones del mundo.

En dicho sentido, México ocupa uno de los primeros lugares, por lo que el auge de iniciativas de esta índole es más preciso cada vez.
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