Nanotecnología aplicada a la recolección de energía sustentable en carreteras Mexicanas

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN        2

JUSTIFICACIÓN        3

OBJETIVOS        4

Objetivo particular        4

Objetivo específico        4

DESARROLLO Y METODOLOGÍA        5

Clima en México        5

Vías carreteras más importantes en México        7

Nanotecnología en el concreto        9

Nano-materiales        11

Nano-concreto        12

Sistema a implementar        12

Factibilidad        13

CONCLUSIÓN        14

REFERENCIAS        15

TABLA DE ILUSTRACIONES

Figura 1.- Distribución climática en el territorio nacional mexicano.        7

Figura 2.- Distribución carretera en la república mexicana (Fuente: INEGI.)        9

Figura 3.- Microfibras de concreto        10

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, la contaminación es uno de los problemas más graves que existen en el mundo, y la búsqueda por combatir este preludio es una tarea diaria del ser humano. Algunos de los mejores resultados que se han obtenido en esta incansable labor es el uso de energía renovable, estas son energías limpias que contribuyen a cuidar el medio ambiente que frente a los efectos contaminantes y el agotamiento de los combustibles fósiles, las energías renovables son ya una alternativa, las características que se desenvuelven dentro de estas es que proceden de fuentes naturales que son inagotables. Energías procedentes de fuentes como el sol, el aire, el agua biomasa, entre otros, a pesar de pertenecer a esas fuentes inagotables, la constantes y creciente contaminación en el medio ambiente ha hecho que durante los últimos años sus recursos hayan mermado de manera considerable peligrando su continuidad y no sólo esos sin que muchas especias animales han muerto, así como el peligro que amenaza a la conservación de la tierra y a nuestra propia especie. Así, al existir diversos tipos de energías renovables sus usos y aplicaciones pueden llegar a ser infinitas. En este trabajo nos centraremos en el uso particular de la energía solar.

La energía solar transforma los rayos del sol en electricidad, haciéndolo de forma directa usando energía fotovoltaica o de forma indirecta a través de energía solar concentrada. Los sistemas de energía solar concentrada usan lentes o paneles solares que acumular la energía del sol en el otro caso usa los paneles solares y materiales semiconductores, de esta forma convierte la luz solar en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico pero, ¿cómo podemos aplicar este avance tecnológico a las vías carreteras para así aprovechar la energía solar que hay en el territorio mexicano transformándola en energía eléctrica sustentable? Para poder contestar esta pregunta, indagaremos y nos apoyaremos en una herramienta tecnológica para unificar un resultado a uno de los problemas actuales de la humanidad, la nanotecnología.

Se podría decir que la nanotecnología tiene la capacidad para elaborar o fabricar materiales, dispositivos o sistemas mediante el control de su matera a escala nanométrica. De esta forma, sus propiedades físicas y químicas pueden ser moduladas sistemáticamente por la variación del tamaño, facilitando el diseño de nuevos materiales además con un menor consumo de recursos naturales. El estudio de esta nueva tecnología, permitirá atenuar los impactos ambientales que genera a industria de la construcción, dado que ésta es responsable, en términos estadísticos del 50% de los recursos naturales empleados y del 50% del total de los residuos generados. Sin duda, la nanotecnología a medio plazo incidirá de manera relevante en este sector, como  en otros, porque la escala nanométrica contribuirá decididamente a la reducción del uso de los recursos naturales y consecuentemente a la de residuos generados a lo largo de su ciclo de vida. Por ello, esta herramienta tecnológica podría ser vital para la implementación y sustentabilidad en este proyecto.

JUSTIFICACIÓN

Uno de los trabajos de los ingenieros es la solución de problemas que enfrenta la sociedad y transformar el medio para bien de la misma. Por ello, la solución a uno de los problemas más graves que existe hoy día no se puede excluir del trabajo de un ingeniero. El aprovechamiento del recurso natural solar en México se debe incrementar y con la creación de un sistema de recolección en energía solar sustentable aplicada a las vías carreteras  es una idea nueva que se planteará para valorar ciertos puntos de factibilidad y posible desarrollo a diversas zonas estratégicas donde dicho prototipo puedo trabajar de manera sustentable y sin problema alguno

El trabajar de la mano con materiales constructivos tecnológicos debería ser un conocimiento complementario en todas y cada una de las planeaciones de obras civiles donde involucre la mano de un ingeniero, por ello el observar estas herramientas como una ayuda y apoyo a ciertos problemas que enfrentamos es uno de los porqué se deben incorporar, todo para beneficio de la sociedad misma.

OBJETIVOS

Objetivo particular

Analizar los sistemas nanotecnológicos para poder aplicarlos al concreto o asfalto en las vías carreteras mexicanas con el fin de recolectar energía solar sustentable a partir de celdas  fotovoltaicas y campos recolectores.

Objetivo específico

• Analizar el clima predominante en México y las zonas de con más predominancia solar.
• Estudiar las vías carreteras más importantes e influyentes en la república mexicana para poder decidir donde poder aplicar el prototipo.
• Verificar el estudio y el avance tecnológico referente a la nanotecnología del concreto para la implementación y aplicación de esta herramienta tecnológica en las carreteras mexicanas.
• Proponer algún sistema a implementar como prototipo del proyecto en la recolección de energía eléctrica sustentable.
• Conocer la factibilidad del proyecto en la zona que se desea implementar, así como indagar en el presupuesto promedio a utilizar en dicho proyecto.
• Localizar la mejor zona donde se pueda implementar el estudio realizado junto con los prototipos propuestos.

DESARROLLO Y METODOLOGÍA

Clima en México

El clima de México presenta una diversidad muy grande. Climas que en ocasiones parecen contradictorios. Y es que, factores como la orografía, la latitud o la presencia de los océanos dotan a México de una variedad climática enorme.

Al estar el país dividido por el trópico de Cáncer, comprende dos zonas térmicas claramente diferenciadas. Sin embargo, teniendo en cuenta las distintas elevaciones de las cadenas montañosas o las regiones cercanas a los litorales, aparecen zonas con temperaturas extremas, áreas de clima desértico o muy húmedo.

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