En este número:     Septiembre, 2013  
     
APLICACIÓN DE LA METROLOGÍA EN EL ANÁLISIS DE CUBIERTAS BIOCLIMÁTICAS PARA INVERNADEROS
 
El CENAM cuenta con capacidades diversas de primer nivel para el análisis de los factores agrícolas y su correlación en la cadena de valor del producto al alcance de este proyecto.  
 
La agricultura en México está íntimamente comprometida con la investigación y desarrollo de diversos factores, como son la suficiencia alimentaria, la pérdida de biodiversidad, el calentamiento global y la disponibilidad del agua. México cuenta con 40 millones de hectáreas de cultivo tradicional y 12 millones de hectáreas de agricultura protegida, de las cuales 1.2 millones pertenecen al uso de invernaderos. La producción de hortalizas cultivadas bajo ambientes protegidos de 25 estados de la república, aportan el 75 % de las exportaciones agrícolas de México. De lo anterior surge la premisa de contribución tecnológica al sector de invernaderos.

El CENAM en colaboración con los institutos de investigación INIFAP y CIDESI, así como la empresa especialista en tela de polipropileno RAFYPAK y la Coordinadora Nacional de las Fundaciones Produce (COFUPRO), contribuyó en el desarrollo del proyecto iniciado en marzo de 2012 y concluido en mayo de 2013.

Agricultura protegida y plásticos para invernadero  
Los cultivos bajo invernadero pueden obtener condiciones óptimas de temperatura, humedad relativa, iluminación, radiación solar, etc. para lograr el mayor rendimiento y calidad en los productos agrícolas sin prescindir de la luz como un factor fundamental para el crecimiento vegetal. El uso de agroplásticos ayuda a controlar la temperatura producida por la luz solar, favorece el crecimiento de las plantas y reduce la deshidratación.

Diseño de la Cubierta Bioclimática
La Cubierta Bioclimática (CBC), cuya hipótesis de diseño y desarrollo está basada principalmente en las propiedades ópticas del material y su impacto en el crecimiento y productividad de los cultivos. Del espectro electromagnético, la Radiación Ultravioleta provoca estrés en la planta provocando un bajo desempeño del cultivo, poca productividad y debilitamiento en las propiedades nutrimentales y nutracéuticas. Por lo anterior, los plásticos para invernadero deberían disminuir o bloquear la Radiación Ultravioleta y potencializar el flujo interno de la denominada Radiación Fotosintéticamente Activa.

Objetivos del Proyecto en CENAM
Los objetivos de la colaboración en este proyecto fueron dados en base a la realización de los análisis para la validación, ajuste y optimación de la CBC. En lo que respecta al material plástico, se desarrolló el análisis metrológico para conocer la composición, material base y aditivos de diversos tipos de cubiertas para invernadero, a ser comparados con la CBC. En lo que va de la Radiación solar, se desarrolló el análisis para conocer las propiedades ópticas del material, correlación con su composición y monitoreo en campo de las condiciones radiométricas dentro y fuera de invernaderos-módulos de prueba, cada uno con diferente tipo de cubierta. En lo relacionado al producto agrícola se estableció el análisis para conocer las propiedades nutrimentales y nutracéuticas de diversos cultivos sometidos a observación en las diferentes condiciones de radiación de los invernaderos-módulos de prueba.
 análisis
Análisis FT-IR
 
instalación
Instalación de seis módulos de prueba
cultivo
Cultivo de diversas hortalizas
      Desarrollo
1. Del material plástico: Las propiedades de las cubiertas plásticas analizadas y comparadas por expertos de la Dirección General de Metrología de Materiales bajo el Análisis cualitativo por espectroscopía con infrarrojo y transformada de Fourier (FT-IR), Análisis semicuantitativo por espectrometría de rayos X (FRX), y Microanálisis por espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDEX).

2. De la radiación solar: Se analizaron cada una de las cubiertas plásticas y una de testigo a cielo abierto. El monitoreo radiométrico consistió en instalar sensores dentro y fuera de cada módulo para conocer las condiciones de Radiación Ultravioleta, PAR y Radiación Total. Se realizaron diversos análisis en la Dirección General de Metrología Física para conocer, tanto los niveles de radiación, como la degradación del material: Análisis por espectrometría UV-Vis-IR.

3. Del producto agrícola: En los módulos de prueba, al interior y a cielo abierto, se sembraron los mismos tipos de cultivo: chile jalapeño, pimiento morrón, jitomate y pepino. Los cultivos analizados fueron: chile jalapeño (cultivado en el CENAM) y jitomate y naranja (cultivado en Colima-bajo CBC). Los análisis fueron realizados por el Laboratorio de Calidad de Alimentos del INIFAP: Análisis por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).  

Los resultados obtenidos:

De manera general, se considera que las capacidades del CENAM fueron un elemento clave para apoyar el desarrollo de nuevos productos, mismas que pueden ser usadas en muchos otros casos, en los cuales el mayor valor agregado surge de la unión e interacción entre diferentes disciplinas de medición.  
 
 
Más información:
Daniela García Luna
dgarcia@cenam.mx
J. Salvador Echeverría Villagómez
saleche@cenam.mx
 Dirección General de Metrología Física 
     
     
Colaboración Institucional en Metrología entre CENAM y PEMEX
     
Este convenio institucional permitirá establecer lazos de cooperación que permitan la planeación, desarrollo e innovación mediante estrategias conjuntas que coadyuven al fortalecimiento de las capacidades metrológicas.  
 
En el transcurso de éste año, se han realizado las gestiones necesarias para elaborar un convenio general de colaboración entre CENAM y PEMEX. Por primera vez se firmará un convenio donde se integran tres de las subsidiarias más importantes de Petróleos Mexicanos que son PEMEX Exploración y Producción (PEP), PEMEX Gas y Petroquímica Básica (PGPB) y PEMEX Refinación (PR).  
pemex
La firma del convenio permitirá de manera general establecer lazos de cooperación en materia metrológica, y a su vez, establecer la planeación, desarrollo e innovación mediante estrategias conjuntas que sirvan como un referente y de ahí, que en los convenios específicos, se plasmen los elementos que coadyuven al fortalecimiento del desarrollo tecnológico a través de la solución a las necesidades metrológicas de PEMEX. 

El pasado 19 de agosto de 2013, el Dr. Héctor Octavio Nava Jaimes, Director General del CENAM firmó el convenio general de colaboración cuyo periodo abarca del 2013 al 2018. Durante estos años se planea la firma de convenios específicos que redunden tanto en las actividades para cubrir las necesidades de medición actual en exploración y producción de hidrocarburos así como para soporte estratégico del sector hidrocarburos.
 
    Más información:
Salvador Pérez Urquiza
sperez@cenam.mx
Dirección de Planeación, Vinculación e Innovación
     
Establecimiento de capacidades en el CENAM para la medición y calibración de lámparas LED  
 
El objetivo es que la producción y caracterización de fuentes LED sean empleadas como patrones de referencia por la industria y laboratorios acreditados, para evaluar los productos terminados y demostrar eficiencia y el cumplimiento de las normas oficiales mexicanas, NOMs.
 
Recientemente el CENAM ha establecido un laboratorio equipado con la capacidad de medir y calibrar las nuevas lámparas LED que ya están comercializando en el territorio nacional. El sistema está integrado por esferas de integración y un goniofotómetro en configuración C, detectores fotométrico y espectrorradiométrico, fuentes de poder y medidores de parámetros eléctricos, para la medición de las diferentes características de lámparas y luminarios; todo controlado a través de una computadora.

El sistema permite determinar en general los parámetros de flujo luminoso total emitido, distribución del flujo luminoso, eficiencia energética, espectro de emisión, temperatura correlacionada de color.
      goniofotómetro
Goniofotómetro instalado.
 montaje
Detalle del montaje de uno de los dispositivos en prueba
  Los objetivos planteados incluyen la producción y caracterización de fuentes LED que sean empleadas como patrones de referencia por la industria y laboratorios acreditados, quienes deben evaluar los productos terminados para demostrar le eficiencia del producto así como el cumplimiento de diversas normas oficiales mexicanas (NOM). Como parte de los primeros resultados, se han caracterizado una serie de dispositivos LED de alta intensidad que son empleados comercialmente en la producción de lámparas y luminarios.
Con el sistema para las nuevas lámparas LED también se realizó un análisis preliminar de diversos productos comerciales existentes en el mercado nacional como lámparas de alta eficiencia para el remplazo de lámparas incandescentes y se determinó que la información presentada en los empaques de algunos de los productos medidos no resultó verídica, razón que promueve la preferencia de aquellos productos que hayan demostrado el cumplimiento con las normas oficiales mexicanas NOM-030-ENER-2012 “ Eficacia luminosa de lámparas de diodos emisores de luz (LED) integradas para iluminación general. Límites y métodos de prueba” y NOM-031-ENER-2012 “Eficiencia energética para luminarios con diodos emisores de luz (leds) destinados a vialidades y áreas exteriores públicas. Especificaciones y métodos de prueba”.

patrones
Algunos de los dispositivos evaluados para generación de patrones


Más información:
Carlos H. Matamoros García
cmatamor@cenam.mx
Dirección General de Óptica y Radiometría