Determinación del comportamiento óptico y térmico de la resina de pino para la elaboración de un recubrimiento de bajo costo para aplicaciones solares

Abstract

The optical and thermal behavior of pine resin is studied for application in a low-cost coating, made with soot, since both resin and soot, they are materials of easy access and low cost, in such a way that the coating can be elaborated and applied by the users, for use in solar technologies, such as: stoves, ovens and solar dryers among others. The resin can be used as a binder directly, but the use of a solvent makes it more manageable, Therefore, as a first step, a study of the effect of the solvent on the resin was carried out. Different sizes of resin/solvent were prepared, and resin samples varying the thickness. The samples are analyzed with uv-vis spectroscopy. By changing the parameters of coating thickness and solvent concentration, the transmitance was modified, in such a way that when increasing the thickness a decrease in the percentage of light transmission is obtained, on the other hand, increasing the concentration of solvent showed a greater transmitance, This is due to the evaporation of the solvent, a thinner coating remains, which translates into a higher percentage of transmitted light. Subsequently resin/soot samples were prepared, which were deposited on aluminum metal substrates. They were analyzed with uv-vis spectroscopy, scanning electron microscopy, uv-vis-nir, and were photothermally evaluated. A reflectance of about 6% for the analyzed samples is shown by uv-vis-nir, and a homogeneous distribution of its components, with scanning electron microscopy.

Se estudia el comportamiento óptico y térmico de la resina de pino para su aplicación en un recubrimiento de bajo costo, elaborado con hollín, ya que tanto la resina como el hollín, son materiales de fácil acceso y bajo costo, de tal manera que el recubrimiento puede ser elaborado y aplicado por los usuarios, para su utilización en tecnologías solares, como pueden ser: estufas, hornos y secadores solares entre otros. La resina puede ser usada como aglutinante de forma directa, pero el uso de un solvente la hace más manejable, por lo tanto como primer paso se realizó un estudio del efecto del solvente en la resina. Se prepararon diferentes concentraciones de resina/solvente, y muestras de resina variando el espesor. Las muestras se analizaron con espectroscopia uv-vis. Al cambiar los parámetros de espesor de recubrimiento y concentración de solvente se modificó la transmitancia, de tal modo que al incrementar el espesor se obtuvo una disminución en el porcentaje de transmisión de luz, por otro lado al aumentar la concentración de solvente se observó una mayor transmitancia, esto debido a que al evaporarse el solvente queda un recubrimiento de menor espesor lo que se traduce en un mayor porcentaje de luz transmitida. Posteriormente se prepararon muestras de resina/hollín, las cuales se depositaron sobre sustratos metálicos de aluminio. Se analizaron con espectroscopia uv-vis, microscopia electrónica de barrido, uv-vis-nir, y se evaluaron fototérmicamente. Se presentó, por medio de uv-vis-nir, una reflectancia de alrededor de 6% para las muestras analizadas, y una distribución homogénea de sus componentes, con microscopia electrónica de barrido.