{"id":13494,"date":"2024-05-13T10:29:52","date_gmt":"2024-05-13T16:29:52","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=13494"},"modified":"2024-11-01T09:33:41","modified_gmt":"2024-11-01T15:33:41","slug":"recubrimientos-absorbentes-solares-ecologicos-un-paso-mas-hacia-la-calefaccion-solar-verde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=13494","title":{"rendered":"ESAC: un paso m\u00e1s hacia la calefacci\u00f3n solar verde"},"content":{"rendered":"<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p style=\"text-align: right;\">Javier Melchor Trujeque-Gil* <span style=\"font-size: 0.9em;\">ORCID: 0009-0004-0643-8676<br \/>\n<\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">Octavio Garci\u0301a-Valladares** <\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">ORCID: 0000-0001-9478-4157<br \/>\n<\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">Geonel Rodri\u0301guez-Gattorno* <\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">ORCID: 0000-0001-7438-6311<br \/>\n<\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">Milenis Acosta-Di\u0301az*** <\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">ORCID: 0000-0002-9277-4649<br \/>\n<\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">Dallely Melissa Herrera-Zamora** <\/span><span style=\"font-size: 0.9em;\">ORCID: 0000-0003-0263-1087<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p style=\"text-align: right;\">CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 27, No.126, julio-agosto 2024<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: right;\">DOI:\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl27.126.5\"><span style=\"font-size: 0.95em;\">https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl27.126.5<\/span><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: right;\"><a href=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/GALERA_126_ACADEMICO2.pdf\">Descargar PDF<\/a><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>RESUMEN<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Estudios recientes han demostrado el potencial de los recubrimientos absorbentes solares ecolo\u0301gicos (por sus siglas en ingle\u0301s ESAC) derivados de biomasas lignocelulo\u0301sicas como alternativa a las del mercado actual. Sin embargo, las biomasas reportadas hasta el momento son limitadas, asi\u0301 como la informacio\u0301n sobre su aplicacio\u0301n en sistemas termosolares reales. Por esta razo\u0301n, este trabajo se enfoco\u0301 en el estudio de las propiedades o\u0301pticas de un nuevo ESAC producido a partir de los frutos del almendro (<em>Terminalia catappa<\/em> sp.) y su comparativa con un recubrimiento comercial bajo condiciones reales de operacio\u0301n. Los resultados mostraron que el ESAC de este a\u0301rbol presento\u0301 una selectividad (relacio\u0301n absortancia (\u03b1)\/emitancia (\u03b5)) de 1.084, superior al de la pintura comercial, 0.948; demostrando competitividad para su comercializacio\u0301n.<\/p>\n<p>Palabras clave: biocarbo\u0301n, energi\u0301a termo-solar, recubrimientos absorbentes solares ecolo\u0301gicos, <em>Terminalia catappa<\/em><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>ABSTRACT<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p><em>Recent studies have shown the potential of Ecological Solar Absorber Coatings (ESAC) derived from lignocellulosic biomass as an alternative to those on the current market. However, the reported biomasses so far are limited, as well as the information on its application in real solar-thermal systems. For this reason, this work focused on the study of the optical properties of a new ESAC produced from the fruits of the almond tree (Terminalia catappa sp.) and its comparison to a commercial coating under real solar conditions. The results showed that the ESAC of this tree presented a selectivity (absorptance relation (\u03b1)\/emittance (\u03b5) ratio) of 1.084, higher than the commercial paint, 0.948, demonstrating competitiveness for commercialization.<\/em><\/p>\n<p><em>Keywords: biochar, solar-thermal energy, ecological solar absorber coatings, Terminalia catappa.<\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>El auge de las energi\u0301as renovables como alternativa a los combustibles fo\u0301siles para satisfacer la demanda energe\u0301tica mundial las ha llevado a convertirse en una nueva fuente de contaminantes. Esto se debe a los residuos generados durante la manufactura de los dispositivos proporcionados por las industrias; adema\u0301s del uso de materiales especiales, a menudo perjudiciales hacia el medio ambiente, con el fin de ofrecer altas eficiencias. Los revestimientos absorbentes solares (SAC por sus siglas en ingle\u0301s; figura 1a) son cruciales en la industria al maximizar la absorcio\u0301n solar (\u03b1) y\u00a0<span style=\"font-size: 0.95em;\">minimizar las pe\u0301rdidas te\u0301rmicas (\u03b5) de los calentadores de placa plana. Sin embargo, su fabricacio\u0301n y el contenido de metales pesados (cadmio, cobalto, ni\u0301quel y plomo) los hacen costosos y ambientalmente impactantes.<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>La presencia de estos materiales en los colectores solares representa un riesgo ambiental si son desechados inadecuadamente tras el te\u0301rmino de su vida u\u0301til. Por ello se han realizado estudios, por ejemplo, el de Lo\u0301pez-Sosa <em>et al<\/em>. (2020), Marti\u0301nez-Mireles <em>et al<\/em>. (2022) y Gonza\u0301les-Canche\u0301 <em>et\u00a0<\/em><span style=\"font-size: 0.95em;\"><em>al<\/em>. (2021), en bu\u0301squeda de sustituir los metales to\u0301xicos presentes en los SAC por alternativas ecolo\u0301gicas, sin perder las propiedades selectivas que los caracterizan. Estos esfuerzos han resultado en el desarrollo de recubrimientos absorbentes solares ecolo\u0301gicos (ESAC). Segu\u0301n Lo\u0301pez Sosa <em>et al<\/em>. (2020), un SAC tradicional esta\u0301 formado por un sustrato meta\u0301lico cubierto con una fina peli\u0301cula de pintura que se compone de un pigmento, una resina y un solvente. Los ESAC, por otro lado, son una versio\u0301n ma\u0301s sustentable y de bajo costo de los SAC, utilizando materiales carbona\u0301ceos de biomasas lignocelulo\u0301sicas (biocarbo\u0301n) como pigmentos en lugar de metales pesados. El propo\u0301sito de estas coberturas es utilizar las propiedades te\u0301rmicas de ciertos alo\u0301tropos de carbono (grafeno u o\u0301xido de grafeno) en la tecnologi\u0301a solar te\u0301rmica. El inconveniente es que se requieren temperaturas de alrededor de los 1,000\u00b0C para que se formen estas estructuras en grandes cantidades, lo cual le resta al factor ecolo\u0301gico de las mismas.<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Adicionalmente, las biomasas utilizadas en la obtencio\u0301n de ESAC: ca\u0301scaras de coco (Marti\u0301nez-Mireles <em>et al<\/em>., 2022), holli\u0301n de biomasa forestal (Lo\u0301pez-Sosa <em>et al.<\/em>, 2020), ca\u0301scaras de naranja agria (Gonza\u0301les-Canche\u0301 <em>et al<\/em>., 2021), y su aplicacio\u0301n en sistemas solar-te\u0301rmicos reales son limita<span style=\"font-size: 0.95em;\">das. Por otro lado, los frutos del a\u0301rbol <em>Terminalia catappa<\/em> son considerados desecho por carecer de un uso en particular y encontrarse en abundancia en regiones tropicales. De acuerdo con la bibliografi\u0301a, se les ha utilizado como biosorbentes de metales pesados (Hevira <em>et al<\/em>., 2015), fa\u0301rmacos (Palanivel <em>et al<\/em>., 2015) y en la produccio\u0301n de biodiesel (Dos-Santos <em>et al<\/em>., 2008). Sin embargo, no se les ha reportado ninguna aplicacio\u0301n en el a\u0301rea te\u0301rmico-solar. De ese modo, el objetivo de este trabajo es utilizar estos frutos a manera de pigmento que ayude a generar una pintura que al ser depositada tenga propiedades o\u0301pticas competitivas con las del mercado actual. Para ello se estudiara\u0301 el efecto del espesor del recubrimiento sobre sus propiedades o\u0301pticas de absorcio\u0301n solar (\u03b1) y emisio\u0301n te\u0301rmica (\u03b5) y se comparara\u0301n con los de la pintura comercial Hi-TEMP de Zynolyte.<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>METODOLOGI\u0301A<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>La metodologi\u0301a desarrollada en este trabajo se divide en la obtencio\u0301n del pigmento, la si\u0301ntesis y el depo\u0301sito de las pinturas, comercial y de almendro, y su caracterizacio\u0301n. Todo el proceso se resume en la figura 1b.<\/p>\n<div id=\"attachment_13589\" style=\"width: 610px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_1AB.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-13589\" class=\"wp-image-13589\" src=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_1AB.png\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"268\" srcset=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_1AB.png 1506w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_1AB-300x134.png 300w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_1AB-1024x457.png 1024w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_1AB-768x343.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-13589\" class=\"wp-caption-text\">Figura 1. a) Representaci\u00f3n gr\u00e1fica de la funcionalidad de los recubrimientos absorbentes solares (SAC) en los calentadores de placa plana. b) Diagrama de flujo metodol\u00f3gico.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>Obtencio\u0301n del pigmento de almendro<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Se recolectaron alrededor de 60 frutos al pie de los a\u0301rboles que se encontraban dentro de las instalaciones de la Facultad de Ingenieri\u0301a de la Universidad Auto\u0301noma de Yucata\u0301n, se les retiro\u0301 la semilla y se les dejo\u0301 secar al sol por tres di\u0301as. Pasado el tiempo se les trituro\u0301 con una licuadora de 100 W hasta lograr un polvo que pudiese atravesar un tamiz de 1 mm de dia\u0301metro de apertura. A este polvo se le nombro\u0301 simplemente almendro (ALM) y se le realizo\u0301 un ana\u0301lisis termogravime\u0301trico (TGA) en atmo\u0301sfera de aire esta\u0301ndar con una rampa de calentamiento de 30\u00b0C\/min donde se determino\u0301 que la temperatura a la cual se produce la ma\u0301xima descomposicio\u0301n en estas condiciones es a los 425\u00b0C (figura 2c). El proceso de carbonizacio\u0301n no deberi\u0301a ser tan demandante energe\u0301ticamente, al respecto se propuso que el tiempo de tratamiento te\u0301rmico fuera de so\u0301lo 15 min, muy corto en comparacio\u0301n con el trabajo de Gonza\u0301les-Canche\u0301 <em>et al<\/em>. (2021), de 1 h. De ese modo, siguiendo las mismas condiciones del TGA se carbonizo\u0301 el polvo de <em>T. catappa<\/em> en un horno de alta temperatura y se dejo\u0301 enfriar dentro del mismo hasta que alcanzo\u0301 temperatura ambiente. Al material carbona\u0301ceo obtenido se le nombro\u0301 almendro tratado te\u0301rmicamente (ALM-TT). El rendimiento del proceso fue 34.68%.<\/p>\n<p>Para asegurar que el carbo\u0301n conseguido pudiese disolverse correctamente se le redujo el taman\u0303o de parti\u0301cula con ayuda de un molino de bolas, el polvo resultante podi\u0301a atravesar un tamiz de 0.01 mm de apertura. Posteriormente se le realizo\u0301 un lavado con el que se retiro\u0301 cualquier impureza restante y se obtuvo un material con una concentracio\u0301n de carbono muy alta. Se utilizo\u0301 una solucio\u0301n de 250 ml de HCl a 5% en peso preparada a partir de una solucio\u0301n madre de HCl a 37% en peso. El producto final fue molido con un mortero, reservado y nombrado pigmento carbona\u0301ceo de almendro (ALM-PC).<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>Si\u0301ntesis de la pintura y su depo\u0301sito<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>En un vaso de precipitado se mezclaron 19.78 g del pigmento carbona\u0301ceo de <em>T. catappa<\/em> con 101.00 g de xileno de grado industrial con pureza de 90% como solvente y 92.95 g de la resina comercial Iso\u0301omex ID 455 C a 400 rpm por 30 minutos hasta tener una solucio\u0301n homoge\u0301nea. Los sustratos fueron placas de 10 x 10 cm de aluminio reciclado de una imprenta, previamente lavadas; con una solucio\u0301n jabonosa preparada con 1% en peso de jabo\u0301n Alconox, lijadas; con lijas de agua en orden de 320, 400, 600, 1,000, 1,200 y 2,000 granos, y pulidas con alu\u0301mina de micropulido de 1 y 0.3\u03bcm de Buehler-Micropolish II. Para depositar la pintura de almendro se empleo\u0301 una pistola por gravedad. En total se recubrieron tres sustratos, cada una con un nu\u0301mero distinto de capas que iba de una a tres. Al sustrato que teni\u0301a una capa se le designo\u0301 S1, al que teni\u0301a dos S2 y al que teni\u0301a tres S3. La pintura comercial Hi-TEMP de Zynolyte se deposito\u0301 vi\u0301a aerosol cubriendo con una sola capa al sustrato correspondiente, al cual se le denomino\u0301 S4.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>Caracterizacio\u0301n del pigmento y los recubrimientos<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 21\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Para observar que\u0301 fases cristalinas estaban presentes en cada parte del proceso de obtencio\u0301n del pigmento carbona\u0301ceo de <em>T. catappa<\/em> se utilizo\u0301 el equipo Bruker D-8 Advance con radiacio\u0301n Cu -\u03ba\u03b1 (\u03bb=1.5418 A\u030a), con esto se llevo\u0301 a cabo la difraccio\u0301n por rayos X, operando a 40 kV y 30 mA. El tiempo y taman\u0303o de paso fueron de 0.5 s y 0.02\u00b0 (2\u03b8), respectivamente. Con el objetivo de conocer la estructura grafi\u0301tica del material carbona\u0301ceo se realizo\u0301 un estudio de microscopi\u0301a Raman confocal con AFM, empleando el equipo WITEC Alpha 300 con un la\u0301ser de neo\u0301n operando con una \u03bb= 488 nm y referencia de silicio. Con un tiempo de integracio\u0301n de dos segundos, 20 acumulaciones y un objetivo de 50x de magnificacio\u0301n. El ana\u0301lisis termogravime\u0301trico realizado sobre 5 mg de polvo de\u00a0<span style=\"font-size: 0.95em;\">almendro se llevo\u0301 a cabo con el equipo Discovery TA-Instruments de 25 a 700\u00b0C con un flujo de gas igual a 25 ml\/min.<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Al comparar el desempen\u0303o te\u0301rmico entre las cubiertas se empleo\u0301 un soporte con triplay reci- clado en el que se montaron los sustratos a una misma inclinacio\u0301n y se les adhirieron sensores de temperatura en la parte trasera. El disen\u0303o de este soporte sirvio\u0301 al replicar las condiciones a las que un colector solar real se enfrentari\u0301a si es montado en la ciudad de Me\u0301rida, Yucata\u0301n. Asi\u0301 los sustratos terminaron con una inclinacio\u0301n de 21\u00b0 respecto al suelo y mirando hacia el sur. Se realizaron me- diciones por tres di\u0301as seguidos en abril de 2023. La dina\u0301mica consistio\u0301 en medir por 30 minutos las temperaturas que registraban los sustratos al ser expuestos a la radiacio\u0301n solar de Me\u0301rida. Para mantener la uniformidad de las mediciones, todas se realizaron a \u00b11h del medio di\u0301a solar. Adema\u0301s de los cuatro sustratos a los que se les deposito\u0301 la pintura, se utilizo\u0301 un quinto que no estaba recu- bierto a modo de control, al que se le nomino\u0301 S0.<\/p>\n<p>Las curvas de absorbancia solar y emitancia te\u0301rmica de cada recubrimiento fueron medidas con un espectrofoto\u0301metro en el rango UV-VISNIR. La absortancia promedio fue calculada ponderando el espectro de reflectancia frente al espectro de radiacio\u0301n solar esta\u0301ndar ASTM G173- 03, mientras que la emitancia promedio se calcu- lo\u0301 ponderando los espectros de emisio\u0301n frente a la funcio\u0301n de radiacio\u0301n del cuerpo negro a 100\u00b0C.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>RESULTADOS Y DISCUSIO\u0301N<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>Caracterizacio\u0301n de la biomasa y del pigmento<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>La figura 2a muestra los patrones de difraccio\u0301n del ALM, ALM-TT y ALM-PC. El patro\u0301n de DRX del ALM muestra que su estructura es principalmente amorfa. De acuerdo con Gonzalez-Canche\u0301<em> et al<\/em>. (2021), el monti\u0301culo exhibido en 2\u03b8=22 esta\u0301 relacio<span style=\"font-size: 0.95em;\">nado con la naturaleza cristalina de la celulosa contenida en las biomasas lignocelulo\u0301sicas. Los picos en 2\u03b8=14.9\u00b0, 24 .4 \u00b0, 30\u00b0 y 38.3\u00b0 pertenecen a sales de oxalato de calcio monohidratado, conocidas tambie\u0301n como whewellitas. La presencia de este mineral en los almendros puede deberse a que muchas plantas regulan sus niveles de calcio a trave\u0301s de e\u0301l (Ja\u0301uregui-Zu\u0301n\u0303iga y Ca\u0301rcamo, 2004). Por otro lado, en el patro\u0301n de DRX del ALM-TT se observan picos en 2\u03b8=28.4\u00b0, 40.5\u00b0 y 29.3\u00b0 que indican la formacio\u0301n de cloruro de potasio y carbonato de calcio producto del tratamiento te\u0301rmico. Por u\u0301ltimo, la ausencia de picos en el patro\u0301n de DRX del ALM-PC puede indicar el desordenamiento de las fases presentes en el pigmento por la remocio\u0301n de las impurezas durante el lavado con HCl. Cabe destacar que la presencia de las crestas localizadas entre 10\u00b0 y 17\u00b0, y entre 20\u00b0 y 30\u00b0, se corresponden a los planos (001) y (002), respectivamente, de la estructura del grafito (Gonzalez-Canche\u0301 <em>et al<\/em>., 2021; Marti\u0301nez-Mireles <em>et al<\/em>., 2022). La permanencia de estos planos tras el lavado advierte la supervivencia de algunas fases grafi\u0301ticas dentro de la estructura amorfa del ALM-PC.<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>La figura 2b muestra la aparicio\u0301n de las tres bandas distintivas de los materiales con estructura tipo o\u0301xido de grafeno (D, G y 2D) en los espectros Raman de ALM-TT y ALM-PC, mientras que en el espectro del ALM no se observa ninguna sen\u0303al significativa. La relacio\u0301n entre las intensidades de los picos D y G que aparecen en la figura son una medida del grado de desorden estructural contenido en el ALM-TT y ALM-PC, las cuales indican que el TT en aire efectuado sobre los almendros promovieron la formacio\u0301n de estructuras grafi\u0301ticas y que tras el lavado e\u0301stas no se vieron afectadas, pues se observa que el valor ID\/IG disminuyo\u0301 de 0.6733 a 0.6235, indicando la reduccio\u0301n del desorden estructural dentro del material.<\/p>\n<p>En la figura 2c se muestran las curvas obtenidas del ana\u0301lisis termogravime\u0301trico y te\u0301rmico diferencial realizado sobre el ALM en las que se observan tres picos que indican las temperaturas con mayor pe\u0301rdida de masa, la primera, que ronda entre 30 y 150\u00b0C, se puede asociar con la pe\u0301rdida de humedad remanente contenida en <em>T. catappa<\/em>. Mientras que al segundo (290\u00b0C) y tercer\u00a0<span style=\"font-size: 0.95em;\">(425\u00b0C) pico se les asocia con la descomposicio\u0301n de los componentes principales de las biomasas lignocelulo\u0301sicas: hemicelulosa, celulosa y lignina, que es el caso de la planta que estudiamos aqui\u0301; lo cual se corresponde con lo reportado por Gonzalez-Canche\u0301 <em>et al<\/em>. (2021).<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>Desempen\u0303o te\u0301rmico de los recubrimientos<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Las temperaturas alcanzadas por cada recubrimiento tras ser expuesto a la radiacio\u0301n solar real se muestran en las figuras 2d, 2e y 2f. Donde se observa que los de almendro son capaces de alcanzar temperaturas iguales o incluso mayores que los de la pintura comercial HI-Temp de Zynolyte. En especial aquellos sustratos con una y dos capas. En cambio, se observa que la que posee tres capas de pintura es la que menor temperatura alcanza, pero por encima del control (S0), esto es indicativo de que debe existir un grosor li\u0301mite para el cual las propiedades te\u0301rmicas alcanzan un ma\u0301ximo y pasado e\u0301ste decaen.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>Absortancia solar y emitancia te\u0301rmica de los recubrimientos<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 22\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>En la figura 2g se observan los espectros de radiacio\u0301n solar esta\u0301ndar ASTM G173-03 y el de emisio\u0301n de un cuerpo negro a 100\u00b0C (arriba) con los que fueron ponderados los revestimientos. Tambie\u0301n se muestran sus respectivas curvas de reflectancia (abajo-izquierda) y sus espectros de emisio\u0301n (abajo-derecha) en el rango que va de los 200 nm a los 15,000 nm; es decir, del ultravioleta al infrarrojo.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div id=\"attachment_13590\" style=\"width: 810px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_2todas.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-13590\" class=\"wp-image-13590\" src=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_2todas.png\" alt=\"\" width=\"800\" height=\"356\" srcset=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_2todas.png 1512w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_2todas-300x133.png 300w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_2todas-1024x455.png 1024w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Figura_2todas-768x341.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-13590\" class=\"wp-caption-text\">Figura 2. <em>a)<\/em> Difractograma del ALM, ALM-TT y ALM-PC. <em>b)<\/em> Espectro Raman del ALM, ALM-TT y ALM-PC. <em>c)<\/em> Termograma del ALM. Comporta- miento t\u00e9rmico de los sustratos bajo condiciones reales de radiaci\u00f3n solar en los d\u00edas <em>d)<\/em> 14, <em>e)<\/em> 15 y <em>f)<\/em> 16 de abril de 2023. <em>g)<\/em> Curvas de reflectancia y emitancia de los sustratos.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>En la tabla I se puede observar que las placas con 1, 2 y 3 capas de pintura de almendro (S1, S2 y S3, respectivamente) presentaron absortancias muy similares entre si\u0301, siendo sus valores muy pro\u0301ximos a 85% y ligeramente mayores que el presentado por la pintura comercial de Zynolyte (S4), que mostro\u0301 una absortancia de 84.21%. Por otro lado, las emitancias vari\u0301an de manera considerable de un recubrimiento a otro. Siendo S1 el de menor valor, 78.12%, y S4 con el valor de emitancia ma\u0301s alto, 88.81%.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Tabla_I-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-13591\" src=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Tabla_I-1.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"266\" srcset=\"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Tabla_I-1.png 802w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Tabla_I-1-300x199.png 300w, https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Tabla_I-1-768x510.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 400px) 100vw, 400px\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Para conocer cua\u0301l ofrece las mejores propiedades selectivas, basta con mirar sus relaciones \u03b1\/\u03b5; de modo que el que posea la mayor relacio\u0301n \u03b1\/\u03b5 tendra\u0301 la mayor selectividad, es el caso de aque\u0301l que tiene una capa. Seguido del de dos, luego el de tres y por u\u0301ltimo el comercial. Comparando los valores de selectividad obtenidos en este trabajo con los reportados por Lo\u0301pez-Sosa <em>et al<\/em>. (\u03b1=96.8%, \u03b5=92.4%, \u03b1\/\u03b5= 1.04), que han sido los ma\u0301s altos hasta el momento, se observa que los ESAC desarrollados aqui\u0301 alcanzan una mayor selectividad.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>CONCLUSIONES<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Los resultados del ana\u0301lisis fisicoqui\u0301mico apuntan a que el pigmento de almendro obtenido en este trabajo posee una estructura de tipo o\u0301xido de grafeno (GO), sin embargo, hacen falta mayores estudios que confirmen si podri\u0301a considerarse un o\u0301xido de grafeno reducido (rGO) u otra clase de GO. Por otro lado, los ana\u0301lisis realizados sobre los recubrimientos corroboran el impacto que tiene el grosor de e\u0301stos sobre sus propiedades selectivas. Se observo\u0301 que el aumento en las capas de pintura en los de almendro no mejoro\u0301 los valores de absortancia, pero si\u0301 empeoro\u0301 los valores de emitancia al aumentarles de valor.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Comparando las selectividades de estos revestimientos con lo reportado previamente en la bibliografi\u0301a y con los valores del comercial, puede concluirse que los ESAC de almendro cuentan con valores de absortancia y emitancia parecidos con los del mercado actual empleados en colectores solares dome\u0301sticos ya que probaron alcanzar temperaturas de alrededor de los 70\u00b0C. Pese a que la metodologi\u0301a mostrada posee un alto consumo energe\u0301tico y emplea a\u0301cidos fuertes, en comparacio\u0301n con la manera con la que se fabrican los SACs tradicionales, existe una clara disminucio\u0301n del impacto ambiental por la disminucio\u0301n del tiempo de tratamientos te\u0301rmicos y por el uso de materiales locales como <em>T. catappa<\/em> en las regiones tropicales, pues ya no hay necesidad de importar materia prima especial de otros pai\u0301ses.<\/p>\n<p>Con ayuda gubernamental o empresarial los ESAC podri\u0301an ser la clave no so\u0301lo de la reduccio\u0301n del impacto ambiental que tiene la industria te\u0301rmica-solar actualmente, tambie\u0301n de los costos por la facilidad de su produccio\u0301n y potencial escalamiento. En definitiva, en la bu\u0301squeda de satisfacer de manera responsable la creciente demanda de tecnologi\u0301as sustentables y la bu\u0301squeda de nuevos y mejores materiales, no so\u0301lo aque\u0301llos derivados del carbono, se deben crear estudios que desarrollen metodologi\u0301as amigables con el medio ambiente. Este trabajo, y los que le precedieron, son el primer paso para que esto ocurra.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 20\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p style=\"text-align: right;\">* CINVESTAV-IPN, Me\u0301rida, Me\u0301xico. ** Universidad Nacional Auto\u0301noma de Me\u0301xico, Morelos, Me\u0301xico *** Universidad Auto\u0301noma de Yucata\u0301n, Me\u0301rida, Me\u0301xico.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<h4>REFERENCIAS<\/h4>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Ja\u0301uregui-Zu\u0301n\u0303iga, David, y Moreno Ca\u0301rcamo, Abel. (2004). La biomineralizacio\u0301n del oxalato de calcio en plantas: retos y potencial, <em>Revista de Educacio\u0301n Bioqui\u0301mica<\/em>, 23 (1), pp. 18-23.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Dos Santos, I.C.F, de Carvalho, Sandra, Solleti, J.I., <em>et al<\/em>. (2008). Studies of <em>Terminalia catappa<\/em> L. oil: Characterization and biodiesel production,\u00a0<span style=\"font-size: 0.95em;\"><em>Bioresource Technology<\/em>, 99(14), 6545-6549, DOI: 10.1016\/j.biortech.2007.11.048<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Hevira, Linda, Munaf, Edison, y Zein, Rahmiana. (2015). The use of <em>Terminalia catappa<\/em> L. fruit shell as biosorbent for the removal of Pb(II), Cd(II) and Cu(II) ion in liquid waste, <em>Journal of Chemical and Pharmaceutical Research<\/em>, 7(3), 79-89.<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Lo\u0301pez-Sosa, Luis Bernardo, Herna\u0301ndez-Rami\u0301rez, Luis Mariano, Gonza\u0301les-Avile\u0301s, Mauricio, <em>et al<\/em>. (2020). Ecological solar absorber coating: A proposal for the use of residual biomass and recycled materials for energy conversion, <em>Solar Energy<\/em>, 202, 238-248, DOI: 10.1016\/j.solener.2020.03.102<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Gonza\u0301lez-Canche\u0301, Nancy Guadalupe, Carrillo Baeza, Jose\u0301 Gonzalo, Escobar-Morales, Beatriz, et al. (2021). Physicochemical and Optical Charac<span style=\"font-size: 0.95em;\">terization of <em>Citrus aurantium<\/em> Derived Biochar for Solar Absorber Applications, Materials, 14, 47-56, DOI: 10.3390\/ma14164756<\/span><\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Sathishkumar, Palanivel, Arulkumar, Mani, Ashokkumar, Veeramuthu, <em>et al<\/em>. (2015). Modified phytowaste <em>Terminalia catappa<\/em> fruit shells: a reusable adsorbent for the removal of micropollutant diclofenac. <em>Royal Society of Chemistry<\/em>, 5, 30950- 30962, DOI: 10.1039\/c4ra11786g<\/p>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p>Marti\u0301nez-Mireles, Paola Elizabeth, Pen\u0303a-Cruz, Manuel Ignacio, Escobar-Morales, Beatriz, <em>et al<\/em>. (2022). Physicochemical and optical properties of a sustainable and low cost solar absorber coating based on activated carbon from coconut shell, MRS Advances, 32(7), 991-996, DOI: 10.1557\/s43580-022-00438-5<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"page\" title=\"Page 23\">\n<div class=\"section\">\n<div class=\"layoutArea\">\n<div class=\"column\">\n<p style=\"text-align: right;\"><strong>Recibido: 27\/11\/2023 <\/strong><br \/>\n<strong>Aceptado: 18\/03\/2024<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Javier Melchor Trujeque-Gil* ORCID: 0009-0004-0643-8676 Octavio Garci\u0301a-Valladares** ORCID: 0000-0001-9478-4157 Geonel Rodri\u0301guez-Gattorno* ORCID: 0000-0001-7438-6311 Milenis Acosta-Di\u0301az*** ORCID: 0000-0002-9277-4649 Dallely Melissa Herrera-Zamora** ORCID: 0000-0003-0263-1087 CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 27, No.126, julio-agosto 2024 DOI:\u00a0https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl27.126.5 Descargar PDF RESUMEN Estudios recientes han demostrado el potencial de los recubrimientos absorbentes solares ecolo\u0301gicos (por sus siglas en ingle\u0301s ESAC) derivados de biomasas lignocelulo\u0301sicas como alternativa a las [&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":13589,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-13494","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-investigacion"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13494","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=13494"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13494\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":13638,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13494\/revisions\/13638"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/13589"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=13494"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=13494"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=13494"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}