“Sol solecito caliéntame un poquito” ese era el comienzo de la canción que me enseñaron mis papás cuando tenía 5 años. Ellos solían decirme que debía cantarla en días lluviosos y que de esta manera el sol salía más rápido, entonces, siempre que llovía cantaba la misma canción, una y otra vez. Después de 19 años, entendí que la podía cantar con una pequeña variación:” Sol solecito, ¡ilumínanos un poquito! “
Ese nuevo estribillo nos lleva a una historia que empieza a forjarse en los hogares de bajos recursos, en donde la opción para iluminar sus viviendas, usando bombillos tradicionales que funcionan con energía eléctrica, representa costos elevados en su factura de electricidad que posiblemente les sea imposible asumir.
Según la Guía didáctica para el buen uso de la energía de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), en Colombia existen 7.700.000 hogares en los que cada uno posee en promedio 7 bombillas y un consumo promedio de 5 horas de energía eléctrica por iluminación artificial. Si se mejorara la iluminación natural diurna al interior de estos hogares, el consumo promedio de energía eléctrica bajaría 1 hora, lo cual según el Ministerio de Minas y Energía del país representaría un ahorro en la factura de electricidad anual de $120.000 pesos colombianos, es decir, un ahorro de la nación cercano a 1 billón de pesos, dinero que equivale a la construcción de 55.000 viviendas de interés social.
Desde estas dimensiones, tiene sentido emprender una iniciativa de iluminación de viviendas a partir de fuentes naturales. Adicionalmente a las cifras mostradas, con la implementación de tecnologías de iluminación natural en los hogares colombianos se dejaría de quemar cerca de 47.000 toneladas de carbón por día en una termoeléctrica, lo cual eliminaría la emisión al aire de 2, 3 millones de toneladas de CO2, uno de los gases invernaderos causante del cambio climático presente en el planeta.
Luis Eduardo Bautista y Diana Castro Márquez, diseñadores industriales egresados de la Universidad Industrial de Santander (UIS), bajo el contexto mostrado en términos de las dimensiones de consumo de energía eléctrica y su impacto, desarrollaron un dispositivo innovador y sostenible desde el grupo de investigación Interfaz de la UIS para brindar iluminación natural a viviendas de interés social. Además, esta propuesta tecnológica obtuvo patente nacional por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio.
El surgimiento de una gran idea
Todo comenzó cuando, realizando sus estudios universitarios, Diana escuchó la idea de desarrollar proyectos para viviendas de interés social y que estos de alguna manera tuvieran ese toque de sostenibilidad. La pasión por los proyectos sociales fue la chispa que se encendió en Diana para iniciar una investigación a fondo de este tipo de viviendas, buscando una razón de por qué hacerlas más sostenibles. La primera pista fue encontrada en los Objetivos de Desarrollo Humano (ODH) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), donde uno en especial trataba sobre el derecho a la vida o la importancia de vivir de manera sostenible.
Por un lado, tenían la respuesta de por qué la sostenibilidad y por otro lado hacia qué población se iba a desarrollar. Posteriormente surgió otra pregunta:“¿Ante todas las necesidades que tiene una persona, en cual nos vamos a concentrar?” Entonces, decidieron tomar el camino de la iluminación.
En el proceso de investigación nuestros innovadores descubrieron que la información disponible en ese momento sobre alternativas de iluminación únicamente estaba enfocada para edificaciones o casas de campo con un poder adquisitivo alto. Eran escasas las soluciones orientadas para las viviendas de interés social. “Ahí fue donde hubo una gran motivación para demostrar que se pueden desarrollar productos que aporten a un estilo de vida eco sostenible y que no necesariamente ese tipo de soluciones tengan que ser soluciones para personas que tengan un poder adquisitivo alto” expresó el profesor Luis Eduardo.
Diana estuvo en diferentes barrios del norte de la ciudad de Bucaramanga que fueron construidos bajo el concepto de interés social. En una mano llevaba su cuaderno y en la otra su cámara fotográfica. Ella logró identificar que las personas quieren construir un espacio digno en sus casas del cual se sintieran orgullosos. “Veíamos personas que tumbaban las paredes para que entrara más luz a la casa, los niños estudiaban en la calle porque no podían encender un bombillo durante el día, ya que esto significaba un ahorro económico importante” expresó Diana.
Además de lo anterior, existían ciertas implicaciones ergonómicas, ya que estas personas diariamente trabajan en diferentes actividades que requieren buena visualización como la zapatería o el arreglo de prendas de vestir. Lo anterior indicaba que el uso de la iluminación no era un hecho suntuoso sino básico de existencia.
Transformar la vida en las viviendas de interés social
Diana Castro y el profesor Luis Eduardo estudiaron diferentes soluciones para brindar iluminación, de hecho, para el año 2014, cuando se estaban instalando en la UIS tubos reflectantes, lo primero que pensaron fue que quizás ese tipo de tecnología podría funcionarles, y así fue.
Después de 20 prototipos realizados y tras una cantidad significativa de pruebas con geometrías diferentes, lograron una tecnología cuya geometría es la misma que se usa para los telescopios y, que además de brindar solución a la necesidad que estas viviendas tenían, podían fabricarse de manera local. Adicional a lo anterior, se estimó que su ciclo de vida podría estar sobre los 10 años o incluso más. Las pruebas de este tubo reflectante se realizaron a escala en el Tecnoparque de Bucaramanga.
El sistema fue diseñado específicamente para viviendas de interés social en construcción, sin embargo, según Diana Castro podría adaptarse para viviendas existentes. Como se aprecia en la ilustración “Presentación del tubo reflectante en una vivienda de interés social”, el tubo solar fue diseñado para brindar luz al primer piso de estas viviendas o “salón múltiple”, que es donde se encuentra la cocina, el comedor y la sala, debido a que, en estos lugares, además de que las familias pasan mayor tiempo, llevan a cabo diferentes actividades que requieren para su desarrollo suficiente luz.
De inmediato, diferentes preguntas invadieron mi mente mientras lograba imaginar la estructura de esta tecnología, ¿dónde se ubica? ¿en el centro? ¿en una esquina? ¿de qué depende la ubicación? Diana, posteriormente, nos explica que la ubicación depende principalmente del lugar donde se encuentre el muro o la columna en el segundo piso que separa el dormitorio del baño, ya que el tubo una vez realizado el orificio en el techo de la vivienda se ajusta con unas abrazaderas a esta columna, y posteriormente en la misma dirección se realiza otro orificio en el techo del primer piso que es lugar al cual se buscaba brindar iluminación natural. Este novedoso artefacto mide 2 metros de largo y tiene 10 centímetros de diámetro, sin embargo, la longitud de este puede variar ya que depende de la distancia que exista entre el techo de la vivienda y el del primer piso. Se diseñó con este diámetro debido a que se buscaba confort en la vivienda, entonces, instalando un tubo con menor diámetro al ocupar menos espacio generaría este efecto.
Pero ¿cómo es el proceso para suministrar luz natural? En la siguiente ilustración se puede apreciar la estructura de este tubo reflectante.
El primer paso es captar la luz solar que se realiza por medio de un recolector que se encuentra ubicado en la parte superior del tubo, posteriormente, por medio de un conductor se transfiere esta luz y finalmente esta se propague al interior de la vivienda gracias al difusor. Además, el objetivo de esta unidad es que esté completamente sellada (en este caso se utiliza vidrio) para evitar el ingreso de insectos y suciedad que interfiera en la luminosidad de la vivienda. Otro aspecto que tuvo que en cuenta Diana y el profesor Luis Eduardo, fue el calentamiento del conductor, por lo que decidieron cubrir el tubo con un aislante térmico (como se presenta en la ilustración anterior), el cual se fabricaría en PVC.
¿Recuerdan que nuestros protagonistas buscaban que este artefacto se construyera de manera local con materiales disponibles en la ciudad de Bucaramanga, Santander? Por esta razón, el recolector fue diseñado para construirse en acero aluminizado, material apto para su funcionamiento ya que es resistente a la exposición constante del sol y el calor. El conductor y el difusor fueron diseñados para ser elaborados en láminas de aluminio, y las piezas de anclaje al muro en un material denominado “ABS” o “Acrilonitrilo Butadieno Estireno” que es un plástico muy resistente al impacto.
Si esta tecnología funciona únicamente con la luz del sol, ¿Qué pasará entonces cuando llega la noche?
El tubo reflector diseñado sólo transfiere a la vivienda la luz solar disponible en el ambiente, por lo tanto, no sería posible utilizarlo cuando llega la noche. Entonces, durante el día, las familias podrían aprovechar una iluminación calculada entre los 200 y 400 lúmenes, valor que depende del clima y la presencia de nubes. Cuando hablamos de lumen, nos referimos a la cantidad de luz que puede generarse; si comparamos los lúmenes de una bombilla, podemos notar que la cantidad de luz generada por una bombilla es mucho mayor que la de la luz natural, ya que, si ponemos como ejemplo una bombilla LED de 12W nos da una potencia mayor de 840 lúmenes (comparada con los 400 lúmenes de la iluminación natural). Sin duda se ilumina más con luz artificial, pero es importante tener en cuenta que esta tecnología reflectante no busca reemplazar en un 100% la luz artificial generada por los bombillos, sino brindar mayor iluminación durante el día en estos hogares de interés social. Así, durante el día no se tiene la necesidad de usar la luz artificial porque, como se mencionó anteriormente, esto implica en estas familias un ahorro económico importante en la factura de este servicio.
Diana y el profesor Luis Eduardo, esperan perfeccionar esta tecnología ya que descubrieron que el calentamiento generado en los materiales durante el día podría ser transformado energía eléctrica. Además, también anhelan que en un futuro esta invención pueda incorporarse en la construcción de las viviendas de interés social.
“La investigación se vuelve como una fuente de inspiración para nosotros” fueron las palabras de Diana Castro mientras nos contaba sobre su experiencia como investigadora, en el siguiente podcast, podrás escuchar su inspiradora historia:
Entrevistado: Diana Castro Márzquez, Luis Eduardo Bautista.
Diseñadora industrial, magister en diseño de productos para la innovación
Diseñador industrial, docente de la escuela de diseño de la Universidad Industrial de Santander. Magister en Ingeniería de Sistemas e Informática
Periodista: Sharitz Daniela Mantilla Escobar
Conceptos clave
- Tubos de luz: es un conducto tubular que permite transportar la luz desde una zona iluminada o fuente de iluminación a una zona oscura que se quiere iluminar.
- Viviendas de interés social: Es aquella que reúne los elementos que aseguran su habitabilidad, estándares de calidad en diseño urbanístico, arquitectónico y de construcción cuyo valor máximo es de ciento treinta y cinco salarios mínimos legales mensuales vigentes (135 smlm)
- Lumen: En Biología, el lumen, usualmente denominado luz, es el espacio interior de una estructura tubular, como en una arteria o intestino.Por extensión, el lumen puede ser también el espacio interno de un componente o estructura celular, como el retículo endoplasmático.
¿Qué te pareció este artículo? Déjanos un comentario haciendo clic aquí
Palabras clave: Iluminación ecológica, proyecto social, comunidades, luz solar, sol, luz, energías renovables, energía sostenible