Investigadores peruanos diseñan panel solar plegable inspirado en el origami

Un equipo de investigación de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), en colaboración con la empresa Dinamo Tecnologías S. A. C., trabaja en el diseño y fabricación de paneles solares plegables para aplicaciones de alta exigencia en las industrias minera y naval.

Por este motivo, obtuvo un financiamiento de 350 000 soles en el concurso Proyectos de Desarrollo Tecnológico 2024, organizado por ProCiencia, entidad adscrita al Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (Concytec).

Inspirado en el patrón de origami Miura-Ori, utilizado para el despliegue de grandes paneles solares de satélites espaciales, el prototipo funcional a escala real se fabricó con 60 celdas solares de 388 vatios pico (Wp), un peso aproximado de 6.2 kg, y un área de 1.97 m² desplegado y 0.24 m² replegado.

El prototipo consta de una distribución específica de celdas solares, conexiones eléctricas, los dobleces del trazado origami, así como una selección específica de las láminas para la fabricación, pues se requiere cierta rigidez en las partes de las celdas solares y flexibilidad en los dobleces de replegado.

Además de permitir un proceso de despliegue y repliegue rápido con un solo movimiento, este diseño modular representa un hito importante para el Perú, dado que es la primera vez que se logra fabricar paneles solares en el país y más aún con características especiales.

El proyecto está en la fase TRL3 (prueba de concepto experimental) de los niveles de preparación tecnológica, por lo que se plantea realizar la validación del prototipo en una embarcación naval y otra aplicación móvil industrial en una zona rural de la región Cusco, lo que permitirá optimizar el diseño y proceso de fabricación del panel solar.

El docente Daniel Lavayén Farfán, doctor en Ingeniería Mecánica e investigador principal del proyecto, destacó que su prototipo de panel solar plegable difiere del modelo rígido por su peso liviano (casi 24 kg menos en un área análoga de 2 metros cuadrados), mayor portabilidad, adaptabilidad a cualquier espacio y fácil conexión a un sistema fotovoltaico ya existente. 

Uno de los principales retos del proyecto, según Lavayén, fue aplicar el patrón de origami al diseño del prototipo rígido. A diferencia del papel, que posee un grosor casi nulo y se dobla fácilmente, los módulos fotovoltaicos son rígidos y de gran espesor, por lo que su repliegue exige la aplicación de conceptos matemáticos que, según el docente, se traducen en ecuaciones complejas que no han sido del todo resueltas hasta la fecha.

Lavayén aseguró que el financiamiento otorgado por ProCiencia será fundamental para continuar con la fabricación y ejecución de pruebas de su prototipo de panel solar, al tiempo que siguen recopilando información empírica y clave para contribuir a la academia durante los próximos dos años.

Durante los próximos meses, el equipo de investigación someterá su prototipo a pruebas de resistencia al ambiente y de fatiga de los componentes con el objeto de afinar su diseño. Andina