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Programa Transdisciplinario en Investigación y Desarrollo en Facultades y Escuelas Macroproyecto: La Ciudad Universitaria y la Energía Universidad Nacional.

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Presentación del tema: "Programa Transdisciplinario en Investigación y Desarrollo en Facultades y Escuelas Macroproyecto: La Ciudad Universitaria y la Energía Universidad Nacional."— Transcripción de la presentación:

1 Programa Transdisciplinario en Investigación y Desarrollo en Facultades y Escuelas Macroproyecto: La Ciudad Universitaria y la Energía Universidad Nacional Autónoma de México

2 Coordinador: Dr. Eduardo Arriola Valdés La Ciudad Universitaria y la Energía Coordinadores Técnicos Auxiliares: M. en I. Carlos Villanueva Moreno Dr. Pablo Álvarez Watkins

3 ANTECEDENTES. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. En febrero de 2005 la Comisión Federal de Electricidad, por conducto del FIDE, otorgó a la Facultad de Ingeniería el Primer lugar del Premio Nacional para el Ahorro de la Energía Eléctrica, en la Categoría de Instituciones Educativas, Centros de Investigación y Empresas de Consultoría.

4 ANTECEDENTES. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Ciudad Universitaria cuenta con una población aproximada de 200,000 personas El consumo energético es principalmente de energía eléctrica, de la cual el 65% se usa en iluminación. En el 2004 la factura eléctrica anual fue de 80 millones de pesos.

5 ANTECEDENTES. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. En abril del 2005 el Rector, Juan Ramón de la Fuente, anunció la creación del Programa Transdisciplinario en investigación y desarrollo para Facultades y Escuelas, que consiste en cinco Macroproyectos, cada uno con un presupuesto de 10 millones de pesos anuales para el periodo ANTECEDENTES. Uno de estos Macroproyectos es: La Ciudad Universitaria y la Energía

6 Objetivos del Macroproyecto. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. I. Fortalecer la investigación y la generación de soluciones a problemas teóricos y prácticos, con la participación y convergencia de académicos provenientes de distintas disciplinas en las Facultades, Centros y Escuelas de la UNAM. II. Promover y desarrollar temas de investigación mediante el trabajo transdisciplinario que contribuya a la formación de nuevos especialistas y la creación de redes de investigación integradas por académicos líderes en su campo. III. Impulsar la colaboración transdisciplinaria entre Facultades y Escuelas universitarias, y con otras instituciones y organismos. IV. Organizar seminarios de seguimiento para el análisis y discusión de los proyectos de investigación. Objetivos del Programa Transdisciplinario

7 Objetivos del Macroproyecto. Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Diseñar y desarrollar infraestructura, tecnología y cultura para el uso eficiente de la energía. Transformar a la Ciudad Universitaria en un modelo de uso eficiente de la energía y servir de ejemplo a otras ciudades del país. Objetivos del Macroproyecto.

8 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Dependencias Participantes. Facultad de Ingeniería Facultad de Ciencias Facultad de Arquitectura Facultad de Química Facultad de Contaduría y Administración Facultad de Economía FES Aragón Instituto de Ingeniería Instituto de Geofísica Instituto de Física Centro de Investigación en Energía

9 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Líneas de Investigación. Energía Solar Energía de Biomasa Energía del Hidrógeno Utilización y ahorro de energía Diagnóstico y ahorro de energía Cultura energética La Ciudad Universitaria y la Energía agrupa 23 proyectos en 6 líneas de investigación: Dentro de los 23 proyectos en el 2005 colaboraron: 91 académicos y personal externo 53 alumnos

10 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Línea de Investigación en Energía Solar Esta línea de investigación contiene seis proyectos, cuyo objetivo es el aprovechamiento directo de la energía solar en aplicaciones concretas.

11 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Aprovechamiento de la energía solar en la CU. Este proyecto tiene como objetivo estudiar: la viabilidad de la instalación de luminarias fotovoltaicas en las vías públicas de CU. el comportamiento termo hidráulico de la alberca olímpica de CU, para analizar la viabilidad de una futura instalación de calentamiento del agua por energía solar. Línea de Investigación en Energía Solar

12 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Aire Acondicionado Solar por Absorción. Existen dos proyectos que tienen como objetivo diseñar y construir dispositivos de aire acondicionado por absorción, que utilicen como principal aporte energético la energía solar. Uno en la Facultad de Ciencias y otro en la FES Aragón. Línea de Investigación en Energía Solar

13 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Fabricación de Termopilas. Este proyecto tiene como objetivo el diseño, la fabricación y caracterización de sensores termoeléctricos mediante las técnicas de evaporación térmica a vacío, sputtering y la caracterización radiométrica para aplicaciones en la detección y uso de radiación solar. Línea de Investigación en Energía Solar

14 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Sistema de exploración y registro atmosférico UNAM. Se plantea colocar 100 estaciones meteorológicas en Ciudad Universitaria y el Valle de México, con el objetivo de caracterizar y estimar el potencial de irradiación solar y eólico, para contar con bases de datos actuales y confiables. Línea de Investigación en Energía Solar

15 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Línea de Investigación en Energía de Biomasa La Ciudad Universitaria cuenta con más de 400 hectáreas y de estas al menos la mitad se encuentran arboladas, por lo que se generan 16 toneladas de residuos forestales al día. Además las cafeterías y puestos de comida generan más de 2 toneladas diarias de residuos sólidos orgánicos. Los siguientes tres proyectos buscan el aprovechamiento de este potencial.

16 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Biogás para transporte vehicular. A partir de biomasa proveniente de residuos sólidos orgánicos de CU, se pretende obtener biogás, especialmente hidrógeno, a partir de un biodigestor anaerobio. El objetivo final de este proyecto es utilizar el hidrógeno en una celda de combustible que alimentará una motocicleta adaptada para tal fin. Línea de Investigación en Energía de Biomasa

17 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Planta de Cogeneración. Este proyecto tiene como objetivo determinar la viabilidad de la instalación de una planta de cogeneración ofreciendo: energía eléctrica, aire acondicionado y calefacción, a partir de la combustión del gas de síntesis obtenido de la gasificación de la biomasa. Esta planta daría servicio a varios edificios de la Facultad de Ingeniería. Línea de Investigación en Energía de Biomasa

18 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Gasificación de Residuos Forestales. El objetivo de este proyecto es obtener gas de síntesis a partir de residuos forestales y alimentar con él dos motores de combustión interna acoplados a generadores que se conectarán a la red eléctrica de Ciudad Universitaria. Línea de Investigación en Energía de Biomasa

19 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Dada la importancia del Hidrógeno como vector energético en el futuro, los proyectos siguientes buscan aprovechar este energético así como realizar investigación básica en este campo. Línea de Investigación en Energía de Hidrógeno

20 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Catalizadores para Celdas de Combustible. Este proyecto de investigación básica estudia los materiales de vanguardia que se utilizan para conformar las membranas de las celdas de combustible, mejorando sustancialmente su desempeño. Línea de Investigación en Energía del Hidrógeno

21 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Sistema híbrido sustentable de fotocelda-hidrógeno-celda de combustible. Este proyecto contempla la instalación en el CIE de un sistema que con energía fotovoltaica genere por un lado electricidad y por otro hidrógeno que alimentará a una celda de combustible. Línea de Investigación en Energía del Hidrógeno

22 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. El primer paso en la implementación de ahorros energéticos es el disgnóstico del consumo actual de energía y por lo tanto el Macroproyecto cuenta con seis proyectos para evaluar el estado del consumo y del recurso energético hoy de la Universidad. Línea de Investigación en Diagnóstico y Ahorro de Energía

23 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Caracterización Eléctrica de edificios de CU. Existen cientos de edificaciones en CU. El 92% del consumo energético y el 85% del costo, se debe a la energía eléctrica. En el año 2004, el consumo de energía eléctrica de CU ascendió a más de 80 GWh. El objetivo de este proyecto es diagnosticar varios edificios para establecer consumos tipo y diseñar medidas para conseguir un ahorro de, al menos, el 30% en el consumo global. Línea de Investigación en Diagnóstico y Ahorro de Energía

24 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Caracterización de edificios en el CIE y la FES Aragón. Otras dependencias Universitarias tienen características similares de consumo eléctrico que CU, pero se requiere un estudio detallado en cada dependencia para tomar acciones de ahorro energético específicas para cada una, por lo que es importante estudiar centros como el CIE y la FES Aragón. Línea de Investigación en Diagnóstico y Ahorro de Energía

25 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Sistema de Distribución Subterránea de CU. El sistema de distribución de media tensión de Ciudad Universitaria fue diseñado y construido en 1954 y, pese al continuo mantenimiento, es necesario hacer un estudio para determinar el ahorro energético que devendría de sustituir el sistema actual de 6 KV por la tensión normalizada de 23 KV. Línea de Investigación en Diagnóstico y Ahorro de Energía

26 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Caracterización eólica de CU. La correcta evaluación de los recursos energéticos con los que cuenta CU es el primer paso para la implementación de estrategias eficaces de uso eficiente. Uno de los recursos menos estudiados es el eólico. Para subsanar esto se instalarán dos anemómetros a más de 40 metros para evaluar la disponibilidad de este recurso renovable. Línea de Investigación en Diagnóstico y Ahorro de Energía

27 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. La investigación en la forma en la que se utiliza la energía es la otra manera de garantizar ahorros de energía. Esta línea cuenta con los seis proyectos de más amplio espectro temático del Macroproyecto ya que abordan diversos usos de la energía para tratar de mejorarlos. Línea de Investigación en Utilización y Ahorro de Energía

28 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Alumbrado público con autodiagnóstico El objetivo de este proyecto es diseñar y construir arbotantes alimentados por energía solar. Contarán con capacidad de autodiagnóstico y de comunicación inalámbrica con el centro de administración de la red. El Centro Cultural de Ciudad Universitaria será la instalación de prueba de los primeros arbotantes de este tipo. Línea de Investigación en Utilización y Ahorro de Energía

29 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Recubrimientos para el control de la Radiación. El objetivo de este proyecto es desarrollar la investigación básica así como los procedimientos de producción para obtener láminas de policarbonato y vidrios recubiertos con películas semiconductoras. Estos trabajan absorbiendo la radiación infrarroja y ultravioleta de la radiación solar. Estas láminas se instalarán en diversas construcciones de CU y el CIE. Línea de Investigación en Utilización y Ahorro de Energía

30 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. ECOVIA, vehículo ecológico multifuncional. El proyecto plantea el diseño original y el desarrollo de un prototipo de vehículo multifuncional que obtendría su energía a partir de una celda de hidrógeno y se adaptaría a distintas necesidades. Línea de Investigación en Utilización y Ahorro de Energía

31 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Calentador de agua catalítico. El calentamiento de agua para uso sanitario en la actualidad se realiza principalmente con la combustión de metano en aire, que alcanza una temperatura de 1411 o C. La combustión catalítica del mismo compuesto alcanza una temperatura de 527 o C. Ésta es una razón suficiente para buscar, en aras del uso eficiente de la energía, nuevas formas de calentar agua para uso doméstico. Línea de Investigación en Utilización y Ahorro de Energía

32 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. La Energía en los Espacios Públicos. El objetivo principal de este proyecto es investigar el gasto energético en los espacios públicos; entenderlos y poder generar nuevos modelos con los cuales crear los futuros espacios públicos del campus universitario. Línea de Investigación en Utilización y Ahorro de Energía

33 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Cultura Energética. Tras la elaboración de 1600 encuestas en Ciudad Universitaria se identificarán los hábitos, actitudes, preferencias, intereses y carencias de información de la población universitaria respecto al uso de la energía. Esta información se sistematizará en un Sistema de Gestión de Datos y se desarrollará un Aula Virtual, donde el interesado pueda ampliar sus conocimientos sobre la energía. Línea de Investigación en Cultura Energética

34 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Comentario final Buscando colaboración y apoyo externo a este Macroproyecto se han presentado los proyectos a la SENER, GEF, WB, CONAE, CFE y a LyFC.

35 Macroproyecto La Ciudad Universitaria y la Energía. Muchas gracias


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