Organización de Estados Iberoamericanos Para la Educación, la Ciencia y la Cultura

Servicio Informativo Iberoamericano Septiembre 1999

Uruguay

No hay nada nuevo bajo el sol

Un grupo de jóvenes uruguayos experimentan con la energía solar para crear una tecnología alternativa, que no es nueva ni sofisticada, pero que está pensada para satisfacer las necesidades humanas básicas, con importantes fundamentos éticos y, de paso, aprender.

Aspectos del trabajo del Club Helios para aprovechar la energía solar

Por Gustavo Laborde, Servicio Informativo Iberoamericano de la OEI, Montevideo, Uruguay.-

Las nuevas generaciones han tomado consciencia de que es necesario encarar el próximo milenio con nuevas tecnologías. Pero no se trata de tecnologías de punta, cada vez más sofisticadas y alejadas de las necesidades del hombre común. El desafío que plantea esta nueva era es el de producir una tecnología que no se vuelva en contra del planeta y que cubra las necesidades básicas de supervivencia.

Los clubes de ciencias que en Uruguay impulsa el Ministerio de Educación y Cultura tienen el propósito de alentar la creatividad de escolares y liceales, de estimular la capacidad de análisis y de proporcionar metodología científica para resolver problemas. Entre todos ellos se destaca el club Helios, que funciona con estudiantes del liceo público Nº 36 de Montevideo.

Los estudiantes de este club arrasaron con los premios de las ferias científicas nacionales, llevaron sus trabajos a Estados Unidos y ahora se aprestan a viajar a Alemania para exhibir su producción. Pero estos logros, sin embargo, no son los más reconfortantes. Lo más loable de este club -dirigido por el profesor de matemáticas Luis Alaggia- es que ha aunado rigor científico con fundamentos éticos.

El club Helios tiene como objetivo el impulso de actividades interdisciplinarias de manera no curricular, de forma de despertar la conciencia ética del desarrollo científico y de pensarlo en función del equilibrio con el entorno y de darle acceso a todos a una mejor calidad de vida. En este club los estudiantes aprenden como jugando, disuelven la dicotomía teoría-práctica y se aproximan a la tecnología de energía alternativa y, en especial, a los recursos energéticos de América Latina.

Por todo lo anterior no es sorprendente que sus dos productos más laureados sean una cocina solar y una unidad de desalinización de agua, dos aparatos que apuntan a satisfacer las necesidades básicas de la vida, la de alimentarse y la de beber agua potable.

Cocinando el futuro

Para forjar el futuro es necesario conocer el pasado. El Club Helios, en los fundamentos teóricos de su cocina solar, refiere al Evangelio de Esenios, considerado apócrifo, donde se comenta y se explica cómo se utiliza la energía solar para la cocción de alimentos. Los jóvenes estudiantes saben que lo nuevo no siempre es lo mejor y son conscientes de que la tecnología alternativa es superior desde varios puntos de vista a la altamente industrializada.

"Las energías alternativas pueden entenderse como aquellas energías que conjuntamente con una serie de tecnologías, experiencias organizativas, modos de producción, y valores, entre otros aspectos, ayudarían a promover nuevas relaciones sociales, nuevas formas de organización y nuevos valores que incluyen una mayor solidaridad e igualdad humanas, y una nueva percepción y relación con el ambiente, basados en una concepción integral de éste", declaran, a modo de principio rector, en la presentación del proyecto. Pero no se quedan en palabras.

La cocina que ellos construyeron se basa en el efecto invernadero. Se trata de un recinto cerrado y aislado, de forma prismática con una ventana de vidrio (puede ser de otro material transparente a la radiación luminosa visible e infrarroja) en su frente. En el interior de la caja se encuentra una chapa colectora de material metálico que tiene una cobertura de pintura selectiva (en este caso negro mate). Sobre ella se depositan los alimentos a cocinar. Las paredes del interior del horno están recubiertas con papel de aluminio, un material refractario, que minimiza la pérdida de calor.

La ventana permite pasar los rayos solares, los cuales inciden en el recinto con una longitud de ondas en el orden de las 4 micras. La chapa negra absorbe esa radiación incidente y se calienta. Esta placa, a su vez, emite radiación, pero de mayor longitud de onda, razón por la cual no escapa al exterior por la ventana, lo que produce un aumento progresivo del calor hasta llegar a un estado de equilibrio. Como no podía ser de otra manera, una vez terminado el artefacto, los estudiantes abandonaron los cálculos y se abocaron a las artes culinarias y cocinaron unos zapallitos con arroz.

"Nos quedaron un poco duros, pero nos los comimos. En realidad había que dejarlos un poco más", comentaron. "Este horno demora tres veces más que uno eléctrico o uno de gas", señalaron los científicos que consideraron a este proyecto como menor desde el punto de vista tecnológico, pero muy importante para la vida social.

La temperatura que alcanza esta cocina depende de la situación climática, pero llega los 95 grados centígrados fácilmente. En un día con 25 grados de temperatura ambiente la cocina el calor en el interior de la cocina trepó a los 102 grados. "Los resultados son buenos, en nuestra latitud, con radiaciones solares del orden de los 400 watts por metro cuadrado, se puede cocinar bien. Es muy importante regular la dirección de la ventana de acuerdo al movimiento del sol". Este dispositivo puede ser de gran importancia en lugares donde se ejerza una gran presión sobre los recursos forestales ya que evita la quema de leña.

Agua que has de beber…

El colector solar del tipo cilíndrico parabólico es un dispositivo que destila agua apta para el consumo humano. Una vez más el club Helios, para construir su proyecto, se inspiró en uno histórico, esta vez en el de Las Salinas, en Chile, el primer gran dispositivo de importancia que fue hecho en 1972 para aprovisionar de agua a esa localidad.

Este colector solar, al igual que la cocina, se apoya en el mismo principio físico: el efecto invernadero. En ambos casos, los dos son colectores solares y crean una de las formas de este efecto que, a escala planetaria y por culpa del hiper desarrollo tecnológico, está calentando a la Tierra. Para crearlo se hace que las radiaciones solares pasen a través de un material transparente, como el vidrio, a la radiación visible e infrarroja de pequeña longitud (4 micras, como se señaló antes), pero opaco o refractario a la de mayor longitud de onda, como es el caso de la calórica.

El colector exigió a los estudiantes mayores conocimientos de física y de matemática y a la vez saber articularlos. "Una propiedad importante en la que nos apoyamos -señalan en el proyecto- es la de la parábola, la cual trasladada al campo físico y en el tema que nos ocupa se interpreta: si tenemos una chapa reflectora con sección parabólica, de tal modo que su eje focal de simetría esté alineado con la posición del sol, entonces, asumiendo que los rayos solares se reciben en forma de haz paralelo, se reflejan en la curva y todos pasan por el foco, lográndose de esa forma el efecto concentrador".

Los integrantes de club, jóvenes de ambos sexos que tienen menos de 18 años, diseñaron un colector con los escasos recursos con los que contaron en el momento. Para hacer que el dispositivo fuera móvil -sigue la dirección del sol- utilizaron el mecanismo de un reloj abandonado en un desván y para obligar a que el vapor circulara dentro del serpentín enfriador, utilizaron el motor de una lavadora en desuso. Entre ingenio y rigor científico lograron hacer un destilador de agua eficiente que funcionó aún en un día nublado, ya que alcanzó 80 grados, temperatura suficiente para destilar.

Esta unidad de destilación es de tipo alambique con una cubierta de vidrio. Está constituida por un recipiente de chapa de 80 centímetros, con un fondo pintado de negro y una caperuza de vidrio a dos aguas (para crear el efecto invernadero) con una inclinación de 18 grados sobre la horizontal. Dentro de él se encuentra el tubo focal concentrador, que permanece fijo, ya que lo que gira es la chapa relfectora, a un ritmo de 15 grados por hora, para seguir la trayectoria del sol. El equipo, que cuenta con un tablero de control para seguir las operaciones, posee un motor adosado para succionar el vapor húmedo, el cual es transportado a un ciclón de expansión y luego trasladado a un condensador lineal de contracorriente.

Los jóvenes científicos se ocuparon también de otros aspectos de funcionamiento. Dotaron al equipo de un mecanismo que le permite, una vez cumplido el circuito diario de seguimiento solar, estar pronto para la siguiente jornada diurna. Y también de una unidad de intercambio de calor que permite que no se creen costras que afecten al circuito, puesto que al trabajarse con agua con alto índice de salinidad se produce un importante remanente sólido. Iniciativas como éstas, protagonizadas por jóvenes bien conducidos, habilitan a soñar con un futuro donde la tecnología estará al servicio de los hombres y no los hombres al servicio de la tecnología. No es un mero juego de palabras, es un cambio que exige importantes fundamentos éticos, algo que a la humanidad tal vez le cueste más esfuerzo que llegar a Marte.

OEI

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