Applied nanotechnology in solar heaters: a benefit for society

Authors

  • Carlos Andrés Covarrubias Gordillo Centro de Investigación en Química Aplicada
  • Carlos Andrés Covarrubias Gordillo Centro de Investigación en Química Aplicada
  • Francisco Javier Medellín Rodríguez Centro de Investigación en Química Aplicada
  • Juan Guillermo Martínez Colunga Centro de Investigación en Química Aplicada
  • Víctor Javier Cruz Delgado Centro de Investigación en Química Aplicada

DOI:

https://doi.org/10.22201/cuaieed.16076079e.2022.23.3.5

Keywords:

nanotechnology, solar energy, solar heaters, social impact

Abstract

After the first decades of research, advances in nanotechnology begin to be reflected as products and devices of common use in society. The concept of nanotechnology and its principles promise to be a solution to address some of the most important problems in the world: for example, equal access to affordable sources of renewable energy through solar energy. In Mexico alone, 56.4% of households do not have access to a hot water service, which brings various benefits that are not always valued by society in the urban environment. Currently, through the application of nanotechnology, plastic solar water heaters have been built with conductive nanoparticles, which are of interest due to its unique properties, such as high resistance and lifespan, their lightness, and being clean in contact with water, cheap and with the ability to transfer heat efficiently. This article deals with the concept of nanotechnology and its application to manufacture solar water heaters that promote a cleaner and more affordable way of providing energy, prioritizing social and human development in an equal manner.

>> Read more

Author Biographies

Carlos Andrés Covarrubias Gordillo, Centro de Investigación en Química Aplicada

Doctorado en Tecnología de Polímeros con especialidad en síntesis y preparación de materiales nanocompuestos conductores de calor por CIQA. Posdoctorante del Departamento de Materiales Avanzados en el Centro de Investigación en Química Aplicada. SIN C. Autor de 9 publicaciones (3 en Q1) científicas en áreas como: caracterización y síntesis de nanocompuestos, modificación y caracterización de nanopartículas, polipropileno, acrílatos, propiedades de desempeño y conductividad térmica. Cuenta con experiencia en el uso de plasma como técnica para compatibilizar fases de un compuesto, en preparación de nanocompuestos poliméricos en cámaras de mezclado, en el uso de extrusor doble husillo y en la caracterización de materiales poliméricos.

Carlos Andrés Covarrubias Gordillo, Centro de Investigación en Química Aplicada

Doctorado en Tecnología de Polímeros con especialidad en síntesis y preparación de materiales nanocompuestos conductores de calor por CIQA. Posdoctorante del Departamento de Materiales Avanzados en el Centro de Investigación en Química Aplicada. SIN C. Autor de 9 publicaciones (3 en Q1) científicas en áreas como: caracterización y síntesis de nanocompuestos, modificación y caracterización de nanopartículas, polipropileno, acrílatos, propiedades de desempeño y conductividad térmica. Cuenta con experiencia en el uso de plasma como técnica para compatibilizar fases de un compuesto, en preparación de nanocompuestos poliméricos en cámaras de mezclado, en el uso de extrusor doble husillo y en la caracterización de materiales poliméricos.

Francisco Javier Medellín Rodríguez, Centro de Investigación en Química Aplicada

Dirección de proyectos directos y vinculados con la industria, nacionales e internacionales. Investigación básica y aplicada. Uso de técnicas avanzadas de caracterización (radiación sincrotrón) y técnicas estándar de laboratorio. Publicaciones nacionales e internacionales. Estancias internacionales. Dirección de tesis de licenciatura, maestría y doctorado. Dirección de estancias posdoctorales. Docencia en los tres niveles educativos. Responsabilidad de laboratorios. Director de Facultad. Director de Instituto.

References

Acosta, A. (2019). La nanotecnología: el mundo de las maquinas a escala nanométrica. rba libros.

Camarillo Abad, E., Blome Fernández, R., Castellanos Andrade, P., y Campos Delgado, J. (2019). Mitos y realidades de la nanotecnología en México. Mundo Nano, 12(22), 73-88. https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2019.22.65023.

ciqa Centro de Investigación en Química Aplicada. (2019, 28 de mayo). Calentadores solares. [Video]. YouTube. https://youtu.be/bNj3z2WpUd4.

Covarrubias-Gordillo, C. A., Soriano-Corral, F., y Avila-Orta, C. (2018). Modulación de la Conductividad Térmica en Nanocompuestos de Polipropileno con Nanopartículas de Carbono (pp/cnps) Para su Uso en Sistemas Intercambiadores de Calor. En ciqa (Vol. 1). ciqa.

Essa, F. A., Alawee, W. H., Mohammed, S. A., Dhahad, H. A., Abdullah, A. S., y Omara, Z. M. (2021, agosto). Experimental investigation of convex tubular solar still performance using wick and nanocomposites. Case Studies in Thermal Engineering, 27, 101368. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101368.

Garg, H., y Prakash, J. (2006). Solar energy: fundamentals and applications (7.a ed.). Mc Graw Hill.

Gottardo, S., Mech, A., Drbohlavová, J., Małyska, A., Bøwadt, S., Riego Sintes, J., y Rauscher, H. (2021, noviembre). Towards safe and sustainable innovation in nanotechnology: State-of-play for smart nanomaterials. NanoImpact, 21,100297. https://doi.org/10.1016/j.impact.2021.100297.

Habib, N. A., Ali, A. J., Chaichan, M. T., y Kareem, M. (2021, febrero). Carbon nanotubes/paraffin wax nanocomposite for improving the performance of a solar air heating system. Thermal Science and Engineering Progress, 23, 100877. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2021.100877.

Kabir, E., Kumar, P., Kumar, S., Adelodun, A. A., y Kim, K. H. (2018, febrero). Solar energy: Potential and future prospects. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82, parte 1, 894-900. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.09.094.

Manirathnam, A. S., Manikandan, M. K. D., Prakash, R. H., Kumar, B. K., y Amarnath, M. D. (2020). Experimental analysis on solar water heater integrated with Nano composite phase change material (SCi and CuO). Materials Today: Proceedings, 37,parte 2, 232-240. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.05.093.

Mobasser, S., y Akbar Firoozi, A. (2016). Review of Nanotechnology Applications in Science and Engineering. Journal of Civil Engineering and Urbanism, 6(4), 84-93. https://cutt.ly/SGXZj6V.

Naturgy. (2021). Descubre Los 7 Beneficios de Ducharse Con Agua Caliente. Nedgia, Grupo Naturgy. https://www.nedgia.es/blog-gas-natural/7-beneficios-agua-caliente/.

Rabaia, M. K. H., Abdelkareem, M. A., Sayed, E. T., Elsaid, K., Chae, K. J., Wilberforce, T., y Olabi, A. G. (2021). Environmental impacts of solar energy systems: A review. Science of the Total Environment, 754, 141989. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141989.

Rouway, M., Nachtane, M., Tarfaoui, M., Chakhchaoui, N., Omari, L. E. H., Fraija, F., y Cherkaoui, O. (2021). Mechanical properties of a biocomposite based on carbon nanotube and graphene nanoplatelet reinforced polymers: Analytical and numerical study. Journal of Composites Science, 5(9). https://doi.org/10.3390/JCS5090234.

sener, inegi, y conuee. (2018). Encuesta Nacional sobre Consumo de Energéticos en Viviendas Particulares. Presentación de Resultados. https://cutt.ly/zGXZvEH.

Singer, P. A., Salamanca-Buentello, F., y Daar, A. S. (2005). Harnessing nanotechnology to improve global equity. Issues in Science and Technology, 21(4), 57-64.

Wang, Y., Wang, Y., Wan, B., Han, B., Cai, G., y Li, Z. (2018). Properties and mechanisms of self-sensing carbon nanofibers/epoxy composites for structural health monitoring. Composite Structures, 200, 669-678. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.05.151.

Published

2022-05-02

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.