Determinación de la eficiencia de tres concentradores solares utilizados en la degradación fotocatalítica de contaminantes disueltos en agua

Abstract

En este trabajo se presenta la determinación de la eficiencia de tres concentradores solares, desde el punto de vista energético, utilizando la técnica de actinometría química; y se determina la distribución de radiación en cada uno de los concentradores, por medio de códigos de simulación. La comparación de equipos fotocatalíticos, utilizando la velocidad de la degradación fotocatalítica de algún contaminante, corre el riesgo de no ser confiable, por todos los factores involucrados en la fotodegradación, en cambio, la comparación de equipos concentradores con una solución actinométrica, solo dependerá de la cantidad de radiación que la solución pueda recibir, dicha cantidad está relacionada con el tamaño y la forma del concentrador. El actinómetro químico que se utilizó fue el par actinométrico Uranilo - Ácido Oxálico, el cual ha sido reportado como un actinómetro muy eficiente. Se realizaron pruebas actinométricas en un CP, un CPC y un CCP. Se determinó el factor de eficiencia para cada equipo, CP = 0.58, CPC = 0.61 y CCP = 0.31, este factor toma en cuenta el tipo de geometría de concentración. La eficiencia de colección que se obtuvo fue 48% para el CP, 51% para el CPC, y 31% para el CCP. Se encontró que el CPC tiene una mayor eficiencia comparada con el CCP y el CP. El CPC tiene una buena relación entre la energía máxima posible que puede captar y la energía que finalmente ingresa al fotorreactor, esto demuestra que el CPC es el mejor equipo para llevar acabo reacciones fotocatalíticas. Adicionalmente se obtuvieron las distribuciones de radiación para cada equipo, las cuales concuerdan con datos reportados por diferentes investigadores.