Líneas de Investigación

El GrInAEr-Lab trabaja en tres diferentes líneas de investigación orientadas al desarrollo de materiales para la generación de energía nuclear, renovable y tratamiento de agua. De igual forma, parte importante de nuestra actividad es la interacción con la sociedad a través de proyectos de divulgación.

ENERGÍA NUCLEAR 

 

Participamos en el estudio y desarrollo de materiales y combustibles nucleares que puedan eliminar o mitigar un accidente nuclear como el ocurrido en Fukushima. 

 

  • Combustibles microencapsulados TRISO

 

El combustible tipo TRISO consta de un centro de uranio de aproximadamente 350-500 μm de diámetro, recubierto con tres capas de carbón pirolítico y una de carburo de silicio. El propósito de estos recubrimientos es formar un sistema de contención en miniatura que sea capaz de evitar la liberación de productos de fisión, incluso durante y después de un accidente. En el GrInAEr-Lab estudiamos los niveles de seguridad de este tipo de combustible para garantizar la retención de todos los productos de fisión incluso durante y después de un accidente nuclear. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Combustible microencapsulado TRISO.

  • ​       Barreras ambientales para reactores nucleares de sales fundidas

 

Participamos dentro del proyecto Europeo SAMOFAR en el desarrollo de recubrimientos a base de óxido de zirconia y carburo de silicio como barreras ambientales en contra de la corrosión y daño térmico/mecánico de aleaciones de Ni. Producimos estos recubrimientos por deposición química en vapor asistida por plasma y sol-gel/dip coating. De igual forma estudiamos cómo estos materiales cerámicos se degradan en sales fundidas de FLiNaK para conocer su potencial en la producción de componentes para reactores de sales fundidas.  

 

 

TBC de YSZ producido por CVD (izquierda) y EBSD de SiC (derecha).

ENERGÍA RENOVABLE

 

  •         Energía del Océano y Eólica Marina

 

El desarrollo de tecnología para el aprovechamiento de la Energía del Océano presenta grandes problemáticas y retos que se extienden más allá del diseño de nuevos equipos para la generación de energía eléctrica. Dado que la totalidad de esta tecnología es empleada en ambientes marinos y costeros, los daños provocados por corrosión y desgaste de todos los componentes puede provocar altas pérdidas de eficiencia y una reducción considerable en la vida útil de los equipos, limitando su instalación a nivel masivo. 

 

En el grupo desarrollamos materiales BIO-INSIPIRADOS para la protección de estructuras metálicas en ambientes marinos. En particular buscamos imitar la microestructura y la resistencia a daño mecánico de conchas de mar y escamas de los peces. Este trabajo se realiza como parte del Centro Mexicano de Innovación en Energía del Océano, CEMIE-OCÉANO. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Recubrimientos cerámicos superhidrofóbicos.

               

                  De igual forma estudiamos la producción de membranas de óxido de grafeno para su uso en la generación de energía por gradiente                    salino. 

Membrana de óxido de grafeno

  •        Energía Solar

 

El grupo ha iniciado el desarrollo de materiales para su uso en energía solar térmica. Nos encontramos trabajando en la producción de recubrimientos para concentradores solares capaces de funcionar a más de 700°C y en el desarrollo de nanofluidos que permita mejorar la eficiencia de intercambiadores de calor y reducir el uso de agua para enfriamiento (problema de gran importancia si se considera que esta tecnología es utilizada generalmente en desiertos).

 

 

TRATAMIENTO DE AGUA

 

 

El accesso al agua potable es una de las prioridades más importantes para la sociedad. Sin embargo en la exposición crónica al arsénico (As) a través del consumo de agua está asociada al desarrollo de cáncer de diferentes tipos. Se estima que la problemática del arsénico existe en 13 de los 31 estados del país. El problema de la presencia de As en agua se incrementa si se considera que este elemento se encuentra en aguas subterráneas que son la única fuente de agua potable en regiones desérticas y semidesérticas en el norte y centro del país.

 

  • Uso de nanomateriales y nanoarquitectura para la eliminación de arsénico en agua

 

Llevamos a cabo estudios sobre el uso de grafeno y calixarenos para la eliminación de arsénico. A través de un combinación de experimentación y modelación por computadora mejoramos la selectividad y eficiencia de remoción de este elemento. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Efecto del pH y sales secundarias en la adsorción de arsénico con óxido de grafeno

  • Producción de grafeno/óxido de grafeno

 

Una de las grandes limitantes en el uso de nanomateriales para aplicaciones industriales es suproducción a bajo costo y por rutas escalables. En este proyecto producimos grafeno/óxido de grafeno por molienda mecánica tratando de entender el efecto de las variables de molienda en la calidad del grafeno producido. 

Láminas de grafeno de 1-5 capas producidas por molienda mecánica. 

 

DIVULGACIÓN DE LA CIENCIA

 

Porque la sociedad debe conocer la importancia de nuestro trabajo es que el el grupo CenERgy invierte tiempo en las áreas de divulgación de la ciencia:

 

  • CINVESNIÑOS-SALTILLO

 

Cinvesniñ@s-Saltillo engloba diferentes actividades de divulgación de la ciencia y tecnología. Realizamos actividades de divulgación enfocándonos a comunidades rurales y de bajos recursos: https://www.facebook.com/cinvesninosSaltillo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Publicación de artículos. Participamos en la publicación de artículos de divulgación en revistas como Ciencia y Desarrollo.