¿Imagina un calentador de agua que además de prescindir de gas genere una parte de la electricidad que se requiere en el hogar? Un investigador del Instituto de Ciencias de la Universidad Autónoma de Puebla (ICUAP) no sólo lo concibió, sino que lo diseñó e hizo realidad.

Con la participación de la compañía Metal Cerámico, Guillermo Pérez Luna, del Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores del ICUAP desarrolla desde 2005 un prototipo hecho con metales cuya versión final estará en el mercado a finales de este año.

A diferencia de otros aparatos similares que sólo se consiguen importados, este invento —que puede alojar 200 litros de agua— no sólo permitirá un ahorro importante en el consumo de gas doméstico. Al mismo tiempo producirá hasta 5% del flujo eléctrico requerido diariamente para una familia de 5 personas.

Ello debido a su principio de funcionamiento —la termoelectricidad— que permite captar energía solar para convertirla en electricidad y aprovechar el calor excedente para transferirlo al agua sin afectar el medio ambiente, como ocurre con la quema de gas LP o natural en un calentador normal.

“La generación de energía es in situ y el combustible empleado es radiación solar, lo que remplaza el gas en una buena proporción, pues en promedio el 60% del que se consume en los hogares se destina a calentar agua para baño”, comenta el doctor en ingeniería.

Explica el investigador que debido a la insolación que recibe el país, esta nueva tecnología puede operar prácticamente en cualquier localidad —con excepción de regiones con nublados constantes— y además almacenar energía por medio de un acumulador, que permite cubrir la demanda nocturna.

“El sistema tiene integrada una batería recargable de 12 voltios donde se guarda la energía durante todo el día para disponer de ella en la noche. Esto le da un respaldo adicional, porque contiene energía suficiente para abastecer una lámpara o un radio durante el tiempo que dure un apagón”, agrega.

El maestro en electrónica agrega que el dispositivo —integrado por celdas termoeléctricas que ocupan un área de 3 m2 en el techo de la vivienda— podría mejorar su capacidad de generación de corriente al aumentar dicha superficie para captar más radiación solar.

Metales termoeléctricos

La idea original fue aprovechar las propiedades termoeléctricas de los metales. Así, para la construcción de las celdas, Pérez Luna utilizó dispositivos llamados termopares, que producen voltaje a partir de la unión de dos metales.

“Después de analizar todos los termopares comerciales encontramos que la unión de hierro con una aleación llamada constantán (cobre y níquel) es la que tiene el mayor potencial energético”, añade sobre el funcionamiento del aparato, que es muy diferente al de los generadores de electricidad.

Los termopares quedan dentro de paneles que los protegen de la corrosión, por lo cual pueden durar muchos años instalados a la intemperie con un bajo nivel de mantenimiento y con la capacidad de calentar agua hasta una temperatura de 55 grados C. Y gracias al revestimiento interior de poliuretano que tiene el tanque, esta temperatura sólo desciende unos 10 grados C durante toda la noche.

El científico anticipa que tras completar el registro de la patente y el lanzamiento comercial del producto —que tendrá un costo inicial de unos 15 mil pesos— estudiará el uso de otros materiales como los semiconductores en vez de metales para mejorar la eficiencia energética del calentador, como se hace en los países desarrollados.

La meta es que México siga el ejemplo de naciones como Israel, donde abundan los calentadores solares e incluso después escalar la tecnología para emplearla en hospitales o centros de trabajo. “Estamos empezando con este equipo a nivel casero, pero la experiencia después dará lugar a aplicaciones de tipo industrial”, dice.

Recuerda que las autoridades federales ya certifican estos aparatos y que en el DF su uso en las nuevas construcciones está previsto en las leyes, por lo cual podrían extenderse con rapidez a numerosos hogares.

“Podemos atacar diversas vertientes de la problemática energética que ahora se discute mediante un uso racional de los recursos, crear empleos y proteger el ambiente”, considera el académico.