Desarrolla UAQ casa solar experimental

Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 4 de marzo de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el trabajo conjunto de más de 10 licenciaturas y posgrados de la Facultad de Ingeniería, la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) desarrolla un proyecto de casa experimental, la cual tiene el objetivo de generar una alternativa de vivienda de nueva generación, conjuntando la automatización, diseño y confort. 

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el jefe de la División de Investigación y Posgrado de la UAQ, Manuel Toledano Ayala, aseguró que el objetivo de este proyecto es generar una nueva propuesta de vivienda para el estado de Querétaro y el país, basada en elementos tecnológicos que, además de brindar un mayor confort, reduzcan el impacto ambiental.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué especialidades trabajan en el desarrollo de esta casa solar experimental?

Manuel Toledano Ayala (MTA): En este proyecto participan investigadores y alumnos de la Facultad de Ingeniería de distintas carreras y posgrados, como ingeniería civil, arquitectura, nanotecnología, automatización; las maestrías en arquitectura, instrumentación y control, en ciencias con línea terminal en estructuras, construcción, geotecnia, además del doctorado en ingeniería y la maestría en ciencias en inteligencia artificial. El proyecto está siendo apoyado por un Fondo Mixto del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Son muchos programas de posgrado donde cada uno aporta su granito de arena en cuestiones muy concretas, por ejemplo, la maestría en ciencias línea terminal estructuras está haciendo la propuesta de un nuevo sistema constructivo a través de estructuras ligeras. La idea es reducir al mínimo el uso del cemento, que es uno de los principales contaminantes en la industria de la construcción. La maestría en ciencias de la construcción está haciendo propuestas de nuevos paneles prefabricados a partir de materiales reciclables.

La maestría en ciencias línea terminal geotecnia trabaja con lo que son los sistemas de cimentación. En lo que respecta a nanotecnología, se trabaja en pinturas autolimpiables. Instrumentación y control y el doctorado en ingeniería trabajan sobre nuevos sistemas domóticos para la vivienda, sistemas inteligentes enfocados a ahorrar energía y gestionarla de una mejor manera, mientras que la maestría en diseño e innovación se encarga del nuevo mobiliario de la casa, para que sea más funcional.

AIC: Desde el punto de vista de la innovación, ¿qué ofrece este trabajo interdisciplinario al proyecto de esta casa solar experimental?

MTA: Es muy interesante; hay que decir que todas las especialidades que trabajan en el proyecto están en el Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) del Conacyt; es un trabajo colaborativo de docentes, investigadores y estudiantes enfocados en el desarrollo de nuevos materiales, procesos constructivos y métodos de ensamble.

De acuerdo con el Centro de Estudios en Medio Ambiente y Energías Renovables (CEMAER), México es uno de los cinco países en el mundo más atractivo para la inversión en energía solar, dada la cantidad de radiación y cómo se distribuye en la República Mexicana. Actualmente, la energía solar instalada en el país se concentra en parques y luminarias solares, instalaciones comerciales de mediana escala y residenciales, así como electrificación rural y bombeo de agua.

Nosotros estamos proponiendo este proyecto de casa solar experimental como un nuevo concepto de laboratorio viviente o living lab, que es una tendencia a nivel mundial, en el que nosotros vamos a tener distintas configuraciones de la casa, quitar módulos completos y sustituirlos por los nuevos, para que el usuario final pueda sentir la diferencia, retroalimentarnos y se vuelva también un cocreador de este espacio de innovación; es un valor agregado de este proyecto.

También es importante mencionar que hasta el momento se tienen identificadas varias patentes y modelos de utilidad que están relacionados con las propuestas de los investigadores y de los alumnos participantes en esta casa. En este momento no podemos mencionarlos puesto que, para que se conceda una patente de este tipo debe haber novedad, inventiva y una aplicación industrial. Si nosotros damos a conocer los detalles, perdemos estos aspectos y con ello se dificulta la protección de propiedad industrial.

AIC: ¿Qué otros aspectos se pueden mencionar sobre los procesos de diseño y construcción de esta casa solar experimental de la UAQ?

MTA: Se está utilizando una cimentación superficial con base en un sistema llamado “de muertos”, donde a partir de un cubo de concreto se desplantan estructuras que están diseñadas para soportar todas las cargas que tiene una vivienda de este tamaño. Todos los sistemas fueron diseñados por alumnos de la maestría en ciencias con línea terminal en estructuras. La parte del sistema modular de la vivienda lo diseñaron los profesores y alumnos de la maestría y de la licenciatura en arquitectura con línea terminal en bioclimática.

Después de la estructura, viene lo que se conoce como “forrar la vivienda” con nuevos paneles prefabricados de materiales reciclados, con el objetivo de tener un confort térmico dentro de la vivienda y que también actúen como aislante acústico para los ruidos externos. Lleva paneles solares de última generación, además de un sistema de monitoreo del consumo energético de la vivienda, la recirculación, el tratamiento de las aguas y la actividad del usuario dentro de la vivienda.

Lleva también una red neuronal que aprende sobre los consumos que se están dando dentro de la vivienda para proporcionar información actualizada sobre los consumos que se deben de hacer en la casa, dado que no está interconectada a la red de la Comisión Federal de Electricidad.

La idea es crear un espacio viviente en un concepto llamado casas de energía cero, esto quiere decir que toda la energía que genera la casa es la que se consume y a futuro estamos proyectando una casa de energía positiva, donde también la energía excedente se pueda inyectar a la red eléctrica.

AIC: ¿Cuándo se tiene contemplado que estará ya terminada la casa solar experimental y cuál sería el siguiente paso después de su construcción?

MTA: Los docentes, investigadores y estudiantes están trabajando para que la casa esté terminada en el mes de noviembre; no obstante, ya se están dando los primeros resultados. Están en proceso las primeras solicitudes de protección de propiedad industrial, hay tesis que se van a concluir y que solo esperan a que ya esté la estructura de la vivienda para empezar a instalar estas tecnologías y validarse.

El objetivo de la universidad no es dedicarse a construir casas, pero sí hacer las propuestas de investigación, transferirlas al sector productivo y que ellos nos ayuden a hacerlas llegar a la población, incluso ya tenemos algunas empresas interesadas. En la UAQ buscamos generar espacios de práctica para nuestros estudiantes, sobre todo en el área de ingeniería civil y arquitectura.

El único lugar de donde no se cae un puente es del pizarrón, podemos tener diseños muy futuristas sin llevarlos nunca a la práctica. La propuesta de la casa solar está desarrollada con consideraciones bioclimáticas que ya se encuentran en muchos software que de alguna manera las simulan, pero hasta que no se construye la vivienda es cuando realmente puedes validarlos y darte cuenta lo que implica su uso en los procesos constructivos. Además, la casa solar experimental forma parte de un proyecto más amplio, que es un centro de energías híbridas.

AIC: ¿En qué consiste este proyecto del centro de energías híbridas?

MTA: Ese centro considera el desarrollo tecnológico para la vivienda, como el ahorro de energías, a través de su eólica, la generación de hidrógeno y biodiesel; también la producción de energía eléctrica a partir de una planta termosolar. Es todo un centro de energía donde participan los campus Amazcala, Aeropuerto, Centro Universitario y la maestría en ciencias de la energía.

Todos estos proyectos, para nosotros, son maneras de rendirle cuentas a la sociedad, de mostrarles el conocimiento y desarrollo tecnológico que se generan a través de las becas y los recursos que se invierten en la investigación. Si nosotros podemos hacer una propuesta de vivienda que de alguna manera mejore el confort y la seguridad en una vivienda, además de que reduzca el impacto ambiental, estaremos retribuyendo a la sociedad un poco de lo mucho que nos da.

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