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Diseño y construcción de un concentrador solar de radiación UV cilindro-parabólico para el estudio de la descontaminación de aguas residuales de extracción de petróleo y producción de hidrogeno a partir de este proceso

Resumen

En la actualidad el petróleo y sus derivados constituyen una de las fuentes energéticas a base de recursos no renovables más ampliamente utilizadas, y la búsqueda de eficiencia y reducción de costos en los procesos que se relacionan con su extracción y procesamiento constituyen un campo de gran interés en ingeniería. Uno de los procesos de mayor atención es la extracción de petróleo en la que se sustrae gran cantidad de agua de los pozos subterráneos, y se convierte en uno de los mayores subproductos que conlleva dicho proceso y que no tienen una función de gran utilidad. Esto disminuye la rentabilidad de la actividad de extracción ya que el agua debe ser tratada correctamente para la reinyección en el pozo u otros fines. Teniendo esto en cuenta, se establece como objetivo de este proyecto el diseño y construcción de un concentrador solar de radiación UV cilíndrico-parabólico que permita el estudio de descontaminación y producción de hidrogeno a partir del tratamiento electro-catalítico de las aguas residuales de extracción. De esta forma se investigaría en un método de descontaminación alternativo que produzca un producto de valor agregado como el hidrogeno y que además utilice una fuente de energía alternativa como la radiación solar. El sistema consiste de un reactor foto-electrocatalítico donde se realizarán las pruebas de descontaminación y producción de hidrogeno a partir del agua de producción; de una superficie de alta reflectividad en el rango UV para la captación de la radiación solar y de un sistema de seguimiento solar para garantizar la efectividad de dicha captación. El proceso de diseño se realizó utilizando programas CAD, programas de simulación matemáticos para los modelos de funcionamiento y para el sistema de seguimiento solar se utilizó LabVIEW y arduino en la creación de la interfaz de control del sistema.