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viernes 30 de agosto de 2013
© 2013 CICYCentro de Investigación Científica de Yucatán
Unidades•Biotecnologíaybiologíamoleculardeplantas•RecursosNaturales•MaterialesPolimericos•CienciasdelAgua•EnergíaRenovable
Campus
MéridaCancúnPACYT
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Energíasalternasenelsureste• Regiónricaenmateria energé+ca• Ademásdelpetróleo
• Potencialidadenenergíasolar,biomasayeólica
• Disponibilidaddeenergíahidroeléctrica
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UNIDAD DE ENERGÍA RENOVABLE
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UNIDAD DE ENERGIAS RENOVABLES
Energíalimpiaparaseguircreciendo….
2010
2012
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INVESTIGADORES
NombredeInvesKgador SNI2012
1 MaschaAfraSmit II
2 LilianaAlzateGaviria I
3 Luis Felipe Barahona Pérez I
4 JuanCarlosChavarríaHernández I
5 InocencioHigueraCiapara II
6 LuisCarlosOrdóñezLópez I
7 DaniellaPachecoCatalán Candidato
8 RubyAlejandraValdezOjeda Candidato Hombres 50% - Mujeres 50%Edad promedio: 43 años
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Técnicos
TÉCNICOSTÉCNICOSTÉCNICOS
1 JorgeArturoDomínguezMaldonado TécnicoTitularB
2 EnriqueEscobedoHernández TécnicoTitularA
3 TanitToledanoTompson TécnicoTitularA
4 GustavoErnestoMarKnezTapia TécnicoTitularC
CONTRATOSPORSERVICIOSPROFESIONALESCONTRATOSPORSERVICIOSPROFESIONALESCONTRATOSPORSERVICIOSPROFESIONALES
1 JuliaGonzalezMonKlla AsistenteadministraKva
2 JuanaArelyErosaSolís Técnico
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Líneas de investigación
Tecnología del Hidrógeno Biocombus+bles
Energía, Sustentabilidad y
Sociedad.
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Líneas de investigación 2012
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN TEMAS DE ESTUDIO No. de investigadores
No. de proyectos
BIOCOMBUSTIBLES
Biocombustibles 1ª generación
• Biodiesel
• Bioetanol4 5BIOCOMBUSTIBLES Biocombustibles 2ª y 3ª generación
• de residuos orgánicos y microalgas;
• combustibles sintéticos
• celdas de combustible microbianas
4 5
TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO
Electrocatalizadoresinorgánicosyorganometálicos
3 3TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO
Celdas de combustible
• PEM
• de alcohol directo 3 3TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO
Electrolizadores
3 3TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO
Supercondensadores
3 3
ENERGÍA, SUSTENTABILIDAD Y
SOCIEDADSustentabilidad Alimentaria 1
S/L 4TOTAL 8 12
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Tecnología del Hidrógeno
LíneasdeInvesKgación
• Electroquímicadepolímeroselectroconductores• Supercapacitores• CeldasdecombusKbleH2/O2
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Dra. Daniella Pacheco Catalán
Almacenamiento de energía con supercapacitores
• Síntesis y caracterización de materiales para sistemas de almacenamiento de energía:grafeno,óxidodegrafeno,materialeshíbridosabasede polímeroelectroconductor‐grafenoóóxidosmetálicos
• Elaboración de electrodos por serigraJa para supercapacitoresbasadosencarbónmesoporosoconelectrolitosólido
• Diseño y construcción de proto+pos de bancos de supercapacitores
• Integración de módulos comerciales en sistemas híbridos de almacenamiento
• (SC‐Baterías,SC‐CeldasdecombusKble)
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Síntesis y caracterización de materiales electro‐catalí+cos Seevalúanenlassiguientesreacciones:• Oxidaciónelectroquímicadealcoholesdebajo
pesomolecular.• Evolucióndeoxígeno(REO)enlaelectrólisisde
H2O• Oxidaciónelectroquímicadecolorantesazoicos
ocompuestosnobiodegradables
Estudio de las siguientes tecnologías• CeldasdecombusKbledealcoholdirecto• CeldadeelectrólisisparaproduccióndeH2
• Celdadetratamientodeaguasporelectro‐oxidación.
Temas de interésModelacióndeelectro‐catalizadoresmuK‐metálicosporDFT(KhonSham).Energíasuperficialydeadsorcióndeintermediariosdereacción.
Dr.LuisCarlosOrdóñezLópezUER‐CICY
Contacto:lcol@cicy.mxTel.529999428330Ext.333
Conversión electroquímica de energía
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IntroducKon
Anode CatodeMEA
Bipolarplates
• PortablePowerSystems• ApplicaKoninnaturaldisastersor
remoteareas• Lowmolecularalcoholpresents:
• Easinesstotransport,handlingandstorage
• Highenergydensityalcohol kWh/kg
CH3OH 6.09
C2H5OH 8.01
(CH2OH)2 5.29
C3H7OH 9.10
C4H9OH 9.77
C.Lamy,etalJ.ApplElectrochem31:799‐809,2001
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ETHANOL ELECTRO-OXIDATION
CH4
CO
CH3COOH
CH3CHO
H2O
CH3CH2OHCH3
CO2
Lamy,J.AppliedElectrochemistry32(2001)
2e‐
4e‐2e‐
Vigieretal,TopicsinCatalysis40,2006
C1 and C2 intermediatesStrong adsorp+on on Pt surfaceDifficult C‐C bond cleavage
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Bifunctional mechanism: Ru addition
• 2 Ru + H2O → Ru – OH + Me – H
• Pt-CO + Me -OH → Pt + Ru + CO2 + H+
COOH
CO2 + H+ + e- Watanabe, S. Motoo. J Electroanal Chem 60 (1975) 267-273
Samjeské G., et al.” Electrochimica Acta, 47 (2002) 3681-3692.
Grgur B.N.,et al., J. Electrochem. Soc., 146 (1999) 1613-1619.
Oliveira-Neto A., et al. J. European Ceramic Soc., 23 (2003) 2987-2992.
WO3 + x Pt-H → HxWO3 + x Pt.HxWO3 → xH+ + xe- + WO3 Shen P.K. and Tseung A.C.C. “J. Electrochem.
Soc. 141,11 (1994) 3082-3089.
Electronic effect: Sn addition
Spillover effect: Mo addition
Active phase: Pt + promoter
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Dra. Ruby Valdez OjedaLíneas de investigación actuales:
Identificación genética de microorganismos generadores de hidrógeno y electricidad en reactores microbianos.
Líneas de interés a futuro:
•Generación de conocimiento sobre expresión génica asociada a la producción de combustibles.•Generación de cepas transformadas genéticamente para producir biocombustibles.•Generación de bio-capacitores como alternativa a los capacitores químicos y físicos.
Identificación genética y morfotaxonómica de microalgas y cianobacterias productoras de triacilglicéridos.
Estudio de potencial de consorcios microbianos marinos para producir biodiesel.
Investigación del potencial de bacterias sulfatorreductoras para producir energía.
Bioenergía
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Producción de biocombustibles
• BiocombusKbles• Produccióndebioetanol• Produccióndebiodieseldeaceitesvegetales
ymicroalgas
Dr.LuisFelipeBarahona
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Biocombustibles
Dra.LilianaAlzate• Fermentación anaerobia de polímeros naturales• Tecnologías de conversión biológica mediante
procesos de diges+ón anaerobia aparKrdefracciónorgánicaderesiduossólidosylíquidosurbanosparalaobtencióndebiocombusKblescomobio‐hidrógeno,bio‐metanoybio‐etanol.
• Celdas de Combus+ble Microbianas (CCM), • Celdas de sedimentos• Celdas electro bio‐catalizadas para la generación de
hidrógeno.
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Dr.JuanCarlosChavarríaHernández
Temas actuales:*Síntesis,caracterizaciónyevaluacióndecatalizadoresparaDesoxigenación(HDO/DO)deaceitesygrasasparalaobtencióndehidrocarburos(diesel,bioturbosina)*Prediccióndepropiedadesdebiodieselmediantecorrelaciones*EsKmacióndedisponibilidaddeaceitesygrasascomomateriaprima
ReactorparapruebasdeacKvidadcatalíKca
Otros temas de interés:S imu l a c i ón mo lecu l a r pa ra l aesKmación deenergíasdeadsorción yenergías de acKvación de reaccioneselementales involucradas en ladesoxigenacióndetriglicéridosyácidoscarbox í l i cos mode lo sobre lassuperficies de diferentes materialescatalíKcos (zeolitas y materialesmesoporosos)
Combustibles sintéticos
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Energía, sustentabilidad y sociedad
Dr.InocencioHiguera
Seguridadalimentaria
ActualmenteencomisiónenCONACYT
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Proyecto de estancia Posdoctoral del Dr. José Roberto Contreras Bárbara (agosto 2013-julio 2014)
• Preparación y caracterización de catalizadores a base de zeolitas
• Pruebas de actividad catalítica de catalizadores en HDO de aceites para la obtención de hidrocarburos en el intervalo de turbosinas.
• Desarrollo de una metodología para el análisis cromatográfico de aceites e hidrocarburos.
Otros temas de interés:• Desarrollodecálculosmecánico‐cuánKcosdelainteracciónácido
esteárico(representaKvodeaceitesvegetalesygrasasanimales)sobrefasesacKvasdeloscatalizadores(Pt,PdyNi)enlasreaccionesdeHDOyDO.
• EfectodehidrógenoeinertesenlasreaccionesdeHDOyDO
Combustibles sintéticos
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Tipo de investigación 2012
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Colaboraciones otras unidades/instituciones
10 proyectos con otras Unidades
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Programa Institucional en Bioenergía
• Iniciaaprincipiosde2006
• GrupomulKdiciplinario
• ParKcipacióndeinvesKgadoresdetodaslasunidades
• Colaboraciónconempresasenvariosproyectos
Biodiesel y otros biocombustibles
Bioetanol
Hidrógeno
Celdas de combustible
Residuos
Cultivos
Energía útil
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Investigadores Participantes• UER:
– LilianaAlzateGaviria,– FelipeBarahonaPérez,– LuisCarlosOrdóñezLópez,– RubyValdezOjeda,– JuanCarlosChavarríaHernández,– MaschaSmit– InocencioHiguera
• UMAT:– GonzaloCanchéEscamilla Pirólisis– GonzaloCarrilloBaeza solartérmica,eólica– ManuelAguilarVega Membranas– FernandoFernándezSánchez
• Metrología– DonnyPonceMarbán
• UBT:– VirginiaHerreraValencia, microalgas– BlondyCantoCanché Hidrólisis
• UBBMP:– EnriqueCastañodelaSerna,– VictorManuelLoyolaVargas– Ezimasybiologíamolecular
• URN:– JavierMijangosCortés.– RogerOrellanaLanza.– AlfonsoLarquéSaavedra CulKvosenergéKcos
• Gembio:– DaisyPérezBrito.– RaúlTapiaTussell
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Biocombustibles
Jatropha curcas:biodiesel
Sorgodulce,Henequén:bioetanol
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Celdas de Combustible Microbianas
Hotel El mesón del Marqués
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Electroquímica
Celdadeelectro‐oxidación
Eliminacióndecompuestosno‐biodegradables
Aplicación: Limpiar efluentes de la industria textil
DANELIDELCARIBES.A.DEC.V.
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LODEMO
BGCMTechnologies
IESSUSS.A.deC.V.
ServicombusKblesdelCaribe
Vinculación
Es+mación del inventario estatal de gases de efecto invernadero
PartedelasacKvidadesdelaUnidaddeServiciosAmbientales
CerKficaciónEMAenpreparación
UERSe firmaron 4 contratos de servicio:
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Vinculación con empresas
CeldasdecombusKblemicrobianas:• FosasépKcageneradordeelectricidada
parKrdeltratamientodeaguaresidualdomésKcaenunacasahabitación:InsKtutodelaViviendadeYucatán(IVEY)
Biodiesel:• Serviciostecnológicos:KUO,CID
(grupoDESC)• RedAerisconCEPROBI,CIBA,
KUOSOL,CID,INVERNAMEX• ProyectoGSBFconKUOSOL
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Construcción edificio UER en PCyTY
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Laboratorio de Energías Renovables del Sureste (LENERSE)
Fondo: Fomento Regional de Ciencia y Tecnología (FORDECYT)
Periodo: diciembre2009‐febrero2013Duración: 2años6meses
Coordinadora: Dra. MaschaSmit/Dra.DaniellaPacheco‐CICY
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• ImpulsarlaimplementacióndelasenergíasrenovablesenlaregiónSureste,medianteeldesarrollodetecnologías,lainvesKgacióncienqfica,lavinculaciónconelsectorprivado,laformaciónderecursoshumanosyladivulgación
MisióndelLENERSE
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Laboratorio de Energías Renovables del Sureste (LENERSE)
• ProyectoFORDECYT116157por33millonesdepesos(2años)
• ParKcipan8insKtucionesde4estados,CICYcoordinaCICY (Yucatán)Cinvestav‐Mérida (Yucatán)FI‐UAdY (Yucatán)ITCancún (QRoo)UQRoo (QRoo)UnACar (Campeche)ITCampeche (Campeche)UJAT (Tabasco)
• Vinculadosconlicenciaturas,maestríaydoctoradoenenergíarenovable
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ServiciosFormación recursos humanos
RED DE PARTICIPANTESCicy, Cinvestav, Fi‐Uady, UQroo, ITCan,
ITCam, Unacar, UJAT
Lab. LENERSE
infraestructura conjunta
DesarrolloInves+gación
EMPRESAS
SP1 Coordinación
SP2 Solar
SP3 Eólica
SP4 Sist. electroquímicos
SP5 Celdas
SP6 Integrados
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Subproyectos
• S1.Coordinación:M.Smit/D.Pacheco,CICY• S2.Solar:J.L.Peña,Cinvestav• S3.Eólica:J.Hernandez,UQRoo• S4.Sistemaselectroquímicos:L.C.Ordoñez,CICY• S5.CeldasdeCombusKble:J.Y.Verde,ITCancun• S6.Sistemasintegrados:J.Mendez,FI‐Uady
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OficinadeNegocios• ParteesencialdelLENERSE• Centrodevinculaciónydedivulgación• ParatodoslosparKcipantesdelLENERSE• Primercontactosectorempresarial• Transferenciadetecnología• Fondosotorgadosparaobracivil
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•EdificioLENERSEenelParqueCienqficoyTecnológicodeYucatán
Ubicación
352.5 m2
construidos
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Descripciónyalcancedelosproductosentregables
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Posgrado
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Semestre Ac+vidades Créditos
1MateriaoptaKvaISeminarioderedacciónTrabajodeinvesKgaciónI(anteproyecto)
6
2
28
2MateriaoptaKvaIISeminariodepedagogíaTrabajodeinvesKgaciónII(examen predoctoral)
62
28
3 SeminariodeinnovaciónTrabajodeinvesKgaciónIII(reporte de avances)
2
34
4 TrabajodeinvesKgaciónIV(reporte de avances) 36
5 TrabajodeinvesKgaciónV(reporte de avances) 36
6 TrabajodeinvesKgaciónVI.(borradordetesisyarqculoenviado) 36
7 Trabajodetesis 2 Total 218
Doctorado
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Dr. Luis Carlos Ordóñez LópezCoordinadordelprogramadeposgradoe‐mail:posgradoer@cicy.mx lcol@cicy.mxTel.(999)942‐83‐30Ext.333
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GRACIAS
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