En la búsqueda constante por armonizar nuestras necesidades energéticas con los ritmos de la naturaleza la ciencia suele encontrar sus mejores respuestas en la optimización de lo que ya existe. El Sol, ese reactor nuclear silencioso que baña nuestro planeta, nos entrega cada día una cantidad de energía que apenas comenzamos a aprovechar en su totalidad. Sin embargo, capturarla no es solo cuestión de exposición sino también de ingenio.
Recientemente una innovación nacida en las aulas y laboratorios del Instituto Politécnico Nacional (IPN) demostró que en la termodinámica a veces el camino más largo es el más generoso.
El concepto del colector solar de doble paso es en esencia una coreografía térmica. Mientras que un colector convencional permite que el fluido —aire o agua— recorra una sola vez la superficie caliente, el diseño de doble paso obliga al fluido a realizar un trayecto doble.
Imaginen un susurro de aire que en lugar de pasar de largo es invitado a rodear la placa absorbente, primero por encima y luego por debajo (o viceversa).
Este recorrido extendido incrementa el tiempo de residencia, permitiendo que cada partícula de aire absorba una mayor cantidad de energía. Pero la verdadera magia ocurre en la eficiencia: al circular por la parte superior el aire actúa como un aislante dinámico, “atrapando” el calor que normalmente escaparía a través del vidrio por convección.
La ciencia que no sirve a la humanidad es solo curiosidad intelectual. La historia de este colector, desarrollado por la doctora Lilia Leticia Méndez Lagunas y el doctor Juan Rodríguez Ramírez del CIIDIR unidad Oaxaca, tiene un origen profundamente humano. En 2010 un grupo de mujeres de la Alta Montaña de Guerrero buscaba una solución para deshidratar sus productos; necesitaba algo ligero, eficiente y que no dependiera de la red eléctrica.
Tres lustros de refinamiento bajo la Metodología de Diseño culminaron el pasado 4 de diciembre en Cuernavaca, Morelos. En el marco del Science and Technology in Society (STS) Forum los docentes recibieron el Premio IMPI a la Innovación Mexicana 2025. Este reconocimiento no solo premia un objeto sino una visión: un prototipo compacto, de fácil manufactura y con una vida útil superior a los 20 años.
Turbulencia controlada
¿Qué hace único a este modelo frente a los que ya existen en el mercado? El doctor Rodríguez Ramírez destaca un elemento clave: un sistema de recirculación de aire de flujo turbulento regulable. En la física de fluidos, el flujo laminar (suave y ordenado) suele crear capas de aire que actúan como aislantes, impidiendo que el calor llegue al centro del flujo.
Al inducir turbulencia el aire se mezcla vigorosamente, asegurando que toda la masa de aire toque la placa caliente. La innovación politécnica permite regular esta intensidad, lo que otorga una versatilidad sin precedentes; en el hogar y la oficina: climatización suave y constante; en la industria: temperaturas elevadas para procesos de secado de alimentos o maderas, reduciendo drásticamente la huella de carbono.
Este desarrollo se inserta en el corazón de la Red de Energía del IPN, un esfuerzo colectivo para transitar hacia una matriz energética más limpia en México. Al ser un sistema de modelo de utilidad su diseño armable y ligero facilita su despliegue en zonas rurales y urbanas por igual, demostrando que la alta eficiencia no tiene por qué ser sinónimo de complejidad inalcanzable.
La lección que nos dejan los doctores Méndez y Rodríguez es clara: la innovación no siempre requiere de materiales exóticos o tecnologías espaciales. A veces solo se requiere observar el Sol, entender el viento y diseñar un camino que permita que ambos se encuentren, no una, sino dos veces, para generar el calor que el mundo necesita.
Colectores de doble paso: el futuro del calor solar*