Guía para la elaboración de un proyecto de investigación.

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS

¨Francisco García Salinas¨

Cuarto Semestre. 2016

Guía para la elaboración de un proyecto de investigación

Integrantes:

Reyna Guadalupe Rodríguez Saucedo

Diana Vianey Moreno Díaz

Karla Estefani Sánchez Menchaca

Maestra: Martha Verónica Carlos Ávila

Materia: Ciencias Experimentales

Marzo de 2016

INTRODUCCIÓN

Hoy en día el problema de la contaminación nos afecta a todos los habitantes del planeta. Cada vez nuestro mundo se contamina más debido a las necesidades de cada uno de nosotros. Algunos contaminantes frecuentes son: el ruido, la basura en el suelo, los aerosoles, pero sin duda una gran fuente de contaminación son las baterías comunes que todos usamos en nuestra vida cotidiana, éstas contaminan de gran manera ya que las pilas por dentro contienen componentes químicos que en el ambiente son muy contraproducentes y al dejar de funcionar, las pilas, es muy difícil eliminar o reciclar estos residuos que tardarían miles de años para desintegrarse. La mayoría de los juguetes actualmente contienen pilas que como ya mencionamos, contaminan de manera significativa, por eso hoy planteamos una alternativa que beneficia al ambiente.

Se pretende que nuestro auto solar logre realizar grandes cantidades de trabajo con una alta potencia, ya que en su construcción utilizaremos materiales muy ligeros y resistentes que permitirán que se mueva con una mayor rapidez y agilidad por lo tanto su tendrá un bajo peso para una estructura más resistente.

La energía solar es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. La radiación solar que alcanza la tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionado.

Nuestro auto utilizará una celda fotovoltaica, las cuales son elementos  que producen electricidad al incidir la luz sobre su superficie. La fuente de luz utilizada generalmente es el Sol, considerando su costo marginal nulo. Estas celdas también son conocidas como baterías solares, fotopilas, o generadores helios voltaicos.

Ésta investigación es de carácter básico o teórico, experimental, cualitativa y cuantitativa.

Así mismo se constituye por interrogantes que sustentan la investigación las cuales son:

• ¿Cómo utilizar de manera eficaz los recursos naturales de energía en lugar de las baterías?
• ¿Cómo ayuda al medio ambiente el uso de la energía solar?
• ¿De qué manera funcionan las celdas fotovoltaicas?

Acompañadas de sus objetivos correspondientes que son:

• Utilizar energía solar al construir un auto reemplazando las baterías.
• Descubrir e investigar de qué manera el uso de la energía solar ayuda a la mejora del medio ambiente
• Saber de qué manera funcionan las celdas fotovoltaicas a través de la investigación para poder implementarlas en nuestro auto solar.  

Finalmente nuestra investigación se constituye por un marco teórico que lleva diferentes capítulos, los cuales son:

Capítulo 1: Energía solar. En este capítulo abordaremos información en base a todo lo relacionado a la energía solar y sus diferentes usos, ya sea en nuestra vida cotidiana o de manera más general.

Capítulo 2: Celdas fotovoltaicas. Nuestro auto solar va a utilizar celdas fotovoltaicas, por lo tanto en este capítulo vamos a entender qué son y para qué se usan.

Capítulo 3: Contaminación. La contaminación es un problema que vivimos actualmente, así que parte de nuestra investigación es hablar sobre la contaminación que causan las pilas comunes.

Capítulo 4: Fabricación de una pila fotovoltaica casera. En este capítulo vamos a abordar información para fabricar de una manera correcta una celda fotovoltaica y que pueda ser utilizada en nuestro auto.

Capítulo 5: Auto solar. En este capítulo vamos a ver diferentes aspectos de un auto solar, ya sea su historia, sus ventajas y desventajas, entre otras cosas.

Capítulo 6: Energía solar en México. Es importante que sepamos cómo se utiliza la energía solar en México, y en este capítulo vamos a aprender de qué manera es aprovechada la energía solar.

Capítulo 7: Fabricación de un auto solar: Por último, vamos a fabricar un auto solar, el cual, como ya lo dijimos, es una propuesta para reducir el nivel de contaminación.

ÍNDICE

MARCO TEÓRICO

Capítulo 1. Energía Solar

¿Qué es la energía solar?

La energía solar es la energía que proporciona el sol a través de sus radiaciones y que se difunde, directamente o de modo difuso, en la atmósfera. En la Tierra, hogar de la humanidad y tercer planeta del sistema solar, la energía solar es el origen del ciclo del agua y del viento. El reino vegetal, del que depende el reino animal, también utiliza la energía solar transformándola en energía química a través de la fotosíntesis. Con excepción de la energía nuclear, de la energía geotérmica y de la energía mareomotriz (proveniente del movimiento del agua creado por las mareas), la energía solar es la fuente de todas las energías sobre la Tierra.

¿Cómo funciona la energía solar?

Fuera de calentar el agua oceánica para crear corrientes y ayudar a las plantas a realizar la fotosíntesis, la energía solar necesita de la ayuda de las personas para aprovecharla de otras maneras. Esta ayuda puede darse de muchas maneras, desde la arquitectura y planeación urbana, las cuales usan técnicas para maximizar la luz y el calor para beneficio de los edificios, hasta la energía solar térmica, el modo de utilizar la energía solar más usado y desarrollado por la tecnología, incluyendo las cocinas solar, destilación y purificación de agua, calentadores solares y muchas otras cosas más.

Aunque la energía solar térmica es la más usada y desarrollada, la energía solar fotovoltaica, las células solares, son las más comentadas y discutidas, ya que nos ayudan a generar electricidad de manera limpia y renovable. Básicamente, la fotovoltaica hace que los fotones de la luz solar modifiquen los electrones hacia un estado más grande de energía, produciendo la electricidad. La energía solar fotovoltaica ha doblado su producción cada dos años, creciendo a un ritmo de 48% en promedio desde el 2002, haciéndola la tecnología de energía que más rápido crece.

Otro de los grandes usos que se le está dando a la energía solar, es la concentración solar. Esta tecnología usa espejos y sistemas de seguimiento (helióstatos) para focalizar una gran cantidad de rayos solares hacia una pequeña área, la cual contiene líquidos que al evaporarse por el calor producido por todos los rayos solares, genera vapor que mueve turbinas y genera electricidad.

¿Qué tipos de energía solar existen?

Hay tres tipos de energía solar:

• Energía solar fotovoltaica: Se refiere a la electricidad producida por la transformación de una parte de la radiación solar con una célula fotoeléctrica (es un componente electrónico que, expuesto a la luz (fotones), genera una tensión). Varias celdas están conectadas entre sí en un módulo solar fotovoltaico. Y, después, varios módulos se agrupan para formar un sistema solar para uso individual o una planta de energía solar fotovoltaica, que suministra una red de distribución eléctrica. El término “fotovoltaica” se refiere al fenómeno físico – el efecto fotovoltaico – o bien a la tecnología asociada.
• Energía solar térmica: Consiste en utilizar el calor de la radiación solar. Se presenta en diferentes formas: centrales solares termodinámicas, agua caliente y calefacción, refrigeración solar, cocinas y secadores solares. La energía solar termodinámica es una técnica que utiliza energía solar térmica para generar electricidad.
• Energía solar pasiva: El uso más antiguo de la energía solar consiste en beneficiarse del aporte directo de la radiación solar y es la llamada energía solar pasiva. Para que un edificio se beneficie con muy buena radiación solar, se debe tener en cuenta la energía solar en el diseño arquitectónico: fachadas dobles, orientación  hacia el sur y superficies vidriadas, entre otros. El aislamiento térmico desempeña un papel importante para optimizar la proporción del aporte solar pasivo en calefacción y en la iluminación de un edificio.

¿Cómo es la energía proveniente del Sol?

La Tierra recibe 174 petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde la capa más alta de la atmósfera. Aproximadamente el 30 % regresa al espacio, mientras que las nubes, los océanos y las masas terrestres absorben la restante. El espectro electromagnético de la luz solar en la superficie terrestre lo ocupa principalmente la luz visible y los rangos de infrarrojos con una pequeña parte de radiación ultravioleta.

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