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Patente nacional por "SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA MEDIANTE GEL CAPTADOR SOLAR"

Este registro ha sido solicitado por

Persona física

a través del representante

ISIDRO DÍAZ DE BUSTAMANTE TERMINEL

Contacto
 
 
 




  • Estado: Solicitud retirada
  • País:
  • España 
  • Fecha solicitud:
  • 04/09/2019 
  • Número solicitud:
  • P201930772 

  • Número publicación:
  • ES2809624 

  • Fecha de concesión:
  •  

  • Inventores:
  • Persona física 

  • Datos del titular:
  • Persona física 
  • Datos del representante:
  • Isidro Díaz de Bustamante Terminel
     
  • Clasificación Internacional de Patentes:
  • H01L 31/0216,H01G 9/20,C09D 5/24 
  • Clasificación Internacional de Patentes de la publicación:
  • H01L 31/0216,H01G 9/20,C09D 5/24 
  • Fecha de vencimiento:
  •  
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registro
Reivindicaciones:
+ ES-2809624_A11. Producto en forma de gel con propiedades de captación solar cuyos elementos principales son nanopartículas de titanato de calcio, dióxido de titanio, grafeno, CdS, CdSe, Terbutanol y óxido de zinc. 2. El producto consta de dos electrodos dispuestos en parte inferior y superior, formados por Óxido de Estaño dopados con Flúor sometido previamente con Cloruro de Titanio y en una disposición inferior y superior.

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
H01L 31/0216 - H01G 9/20 - C09D 5/24

Descripciones:
+ ES-2809624_A1 SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA MEDIANTE GEL CAPTADOR SOLAR El objeto de la presente invención es un elemento en forma de pintura que permite un efecto fotoeléctrico y que confiere una dureza importante tras la utilización de los elementos en forma de nanopartículas que le confieren características únicas. Los avances de la nanotecnología están dando resultados en el campo de materiales fotovoltaicos, siendo una de esas tecnologías emergentes la denominada Pintura Solar, que según varias investigaciones llegarían a tener un potencial energético mayor que los paneles fotovoltaicos convencionales. Según uno de los entes científicos que investigan esta nueva tecnología, como el laboratorio de la Universidad de Swansea, en Swansea, Gales, Reino Unido, la pintura solar tendría más eficiencia energética al momento de capturar la radiación solar inclusive en lugares poco soleados, no obstante sería mucho más barata y flexible en comparación al espacio que ocupan actualmente los paneles solares. De igual modo, esta nueva tecnología pretende tener un mayor tiempo de vida útil, mejorando sus propiedades químicas y eléctricas que eviten su degradación de acuerdo a las condiciones geográficas y climatológicas donde se apliquen, más aún, en condiciones ambientales adversas. El notable cambio climático global provocado por fuentes de energía que utilizan combustibles fósiles (como generación térmica) es indudablemente preocupante debido a la cantidad de emisión de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global y elementos innovadores como la Pintura Solar que describimos en esta patente de invención promete un potencial energéti necesidades energéticas en sectores o comunidades remotas. Actualmente, esta pintura solar, a diferencia de los paneles convencionales es más económica y amigable con el medio ambiente, debido a que es más flexible, de fácil traslado, y lo más importante que ocupa menos espacio puesto que forma parte de la structura del domicilio sin afectar la fachada, techo o arquitectura de la vivienda con dicha tecnología. Estas particularidades permiten a la pintura solar ser una alternativa para satisfacer las necesidades energéticas en muchas zonas del mundo que no tienen acceso a la energía eléctrica pero también sustituyendo a los paneles actuales. Otro punto favorable es la disminución significativa de la basura electrónica, que a diferencia de los paneles solares que amenazan el medioambiente luego de cumplir su vida útil volviéndose residuos, la pintura solar puede ser desechada como cualquier otra basura orgánica reduciendo el impacto ambiental. ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR La energía solar es la energía originaria del sol, la cual llega a la Tierra en forma de luz ultravioleta, visible e infrarrojo y es la principal fuente de energía. Así pues, el sol lleva 4.500 millones de años iluminando el universo, entregando energía y calor para la evolución de la vida en nuestro planeta, y de acuerdo a estudios de la NASA, el sol seguirá brillando aproximadamente durante los próximos 6.500 millones de años. Desde entonces, la luz del sol ha ido almacenándose en la superficie terrestre en varias de sus formas como carbón, residuos minerales, rocas, etc. Es decir, siempre se ha utilizado el sol, y de la misma manera ha sido aprovechado por la humanidad a través de la historia, y cuantas más formas para utilizar su energía se encuentre mejor será la vida futura. Como fuente de energía renovable, la energía solar tiene dos aplicaciones importantes, Energía Solar Directa, que implica realizar sólo una conversión o transformación para obtener una forma de energía utilizable como por ejemplo la captación térmica y captación fotovoltaica. Por otro lado, nos encontramos con la Energía Solar Indirecta, que implica realizar más de una conversión o transformación para obtener una forma de energía utilizable como por ejemplo, la energía hidráulica, eólica, mareomotriz, etc. Basados en la aplicación de la energía solar directa e indirecta, para aprovechar al máximo el potencial energético que nos ofrece el sol, los métodos más importantes ara este aprovechamiento son mediante los sistemas térmicos y fotovoltaicos. Los sistemas térmicos aprovechan la energía solar para convertirla en energía térmica y utilizarla principalmente para el calentamiento de agua, calefacción, refrigeración, ventilación, etc. a través del uso de colectores solares. Los sistemas fotovoltaicos aprovechan la energía solar para convertirla en energía eléctrica a través de la captación fotónica sobre paneles solares o en nuevas tecnologías como la pintura solar. También nos encontramos con métodos químicos para un aprovechamiento bioquímico de la energía solar. Son varias las tecnologías disponibles para la explotación de la radiación solar, algunas de ellas son utilizadas directamente para producir calor, mientras que otras producen energía eléctrica, el problema es que es una tecnología costosa y es aquí donde nuestra pintura puede competir directamente con las soluciones actuales, tanto en eficiencia energética como en coste. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN Dado que actualmente la energía fotovoltaica en base al Silicio policristalino es el mayor usuario a nivel mundial, se busca un aumento de la eficiencia seguido de la reducción del coste en sistemas fotovoltaicos nuevos. Así, es un objeto de la presente invención un gel o pintura solar formada por dos elementos principales, el titanato de calcio y nano-elementos de grafeno. Con el primer elemento convertimos la pintura en un captador solar mientras que el segundo le confiere una dureza y estabilidad sin igual actualmente. Así, la pintura es más eficiente en cuanto puede capturar la baja radiación del sol fundamentalmente en el área del espectro infrarrojo, o a su vez lugares poco soleados y/o ubicación con climas muy variados, misma que no aprovechan los paneles convencionales. Por tanto, la pintura que se describe en la presente patente de invención consiste ispersiones de nanopartículas de polímero a base de agua y colorantes. Un punto cuántico es una nanopartícula semiconductora constituidos de unos cientos a 10.000 átomos formando una estructura cristalina a escala nanométrica. Poseen propiedades ópticas, físicas, electrónicas y eléctricas, que dependiendo de su tamaño éstos emiten distintos colores cuando se exponen a la luz ultravioleta. Esta característica fluorescente ha captado el interés para aplicaciones de tintes orgánicos. El tamaño diminuto de estos semiconductores hace posible capturar eficientemente la luz que incide del espectro solar visible mediante una capa extremadamente delgada de puntos cuánticos. La pintura solar que se describe en la presente patente utiliza nanomateriales orgánicos como elemento principal, siendo además del titanato de calcio, el dióxido de titanio y óxido de Zinc cubiertos de puntos cuánticos. El ZnO tiene aplicaciones en los polímeros como estabilizantes, y aunque el TiO2 es superior en la mayoría de aplicaciones, el Óxido de Zinc también es utilizado como pigmentos blancos. Se transforma en semiconductor por la pérdida de su átomo de Oxígeno luego de haber tomado un color amarillo al calentarse. En definitiva, es favorable para absorber la luz visible e inducir una tensión alta de circuito abierto, pudiéndose obtener un alto rendimiento fotovoltaico como aplicación de célula solar. Entre otras propiedades, este compuesto presenta una mayor movilización electrónica y un nivel de energía similar al TiO2 que lo hace capaz de ser utilizado como material para la fabricación de células solares sensibilizadas con colorantes. Debido a esto, el ZnO también es usado en la pintura objeto de la presente patente ya que son considerados semiconductores que poseen excelentes propiedades ópticas y eléctricas así como también un bajo coste de fabricación. Para la preparación de la pintura se utilizan tres tipos de puntos cuánticos: el CdS, CdSe y TiO2, similares a un polvo en agua. Además se utiliza el Terbutanol como alcohol disolvente. El punto cuántico CdS es un compuesto químico en forma de polvo llamado Sulfuro de Cadmio. Del mismo modo, el punto cuántico CdSe también es un compuesto químico conocido como Seleniuro de Cadmio. Ambos han sido utilizados en el proceso de fabricación de la pintura solar por sus procesos de transferencia de carga foto-inducidos en puntos cuánticos semiconductores, aprovechables en las élulas solares sensibilizadas con tintas. El polvo de CdS [0, 5 g] es mezclado en 3 [ml] de disolvente de alcohol butílico terciario con agua [volumen 2:1]. Luego se añade lentamente [0, 5 g] de polvo TiO2 mezclado y bajo un calentamiento suave [~40 ° C]. De igual manera se prepara otra pasta similar pero con [0, 5 g] del óxido de zinc ZnO y 0, 75/1, 5 [g] de CdS. La pintura CdS/CdSe/TiO2 se prepara suspendiendo [0, 5 g] de TiO2 en 15 [ml] de agua/metanol [volúmen 3:1] usando una suave sonicación. Luego se añade 100 [^l] de Hidróxido de Sodio a la suspensión (mezcla) del TiO2. Asimismo se agregan 2 [ml] de Sulfato de Cadmio Anhidro en agua/metanol [1:1] y la mezclaron durante aproximadamente 30 [seg] antes de la adición de 2 [ml] de sulfuro de sodio nonahidratado en agua/metanol [1:1] seguido de una mezcla adicional durante otros 30 [seg]. La nueva pintura solar se puede aplicar directamente sobre electrodos de vidrio como conductores. Finalmente, se ha de tener en cuenta que el alcohol Terbutanol y el agua se usan como disolvente. Como cualquier célula solar, la pintura solar requiere como mínimo un electrodo transmisor de luz. El segundo electrodo podría ser un material opaco o transparente, dependiendo de la aplicación específica. La distinción entre ánodo y cátodo en la fotovoltaica orgánica en general no es tan trivial y depende fuertemente de la arquitectura de la célula, por lo tanto, es más común definir un electrodo inferior y otro superior. Para una mejor funcionalidad, las propiedades de los electrodos deben ser altos en conductividad, transmisión y reflectancia. En conclusión, la transparencia del ánodo y cátodo debe superar el 80% durante todo el espectro solar para minimizar las pérdidas ópticas. Así, para obtener el foto-ánodo, los electrodos se consideran de Óxido de Estaño dopados con Flúor sometido previamente con Cloruro de Titanio (TiCl4) a 70°C durante 30 minutos. Posteriormente, se aplica la pintura a los electrodos mediante un método de cuchilla rascadora y se recuecen bajo nitrógeno a 200°C durante 60 minutos. En cambio para el fotocátodo se utiliza un compuesto de Grafeno, el Sulfuro de Cobre (Cu2S) . Como electrolito se emplea una mezcla de Sulfato y Sulfuro de Sodio. Al final, las células se configuran en una orientación de célula de sándwich con un espaciador Parafilm. En ambos casos, el ánodo y cátodo están echos a base de TiO2 y Óxido de cobre respectivamente, es decir, por nano-cristales en forma de FTO. A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS FIG.1 muestra un esquema general del sistema de captación solar formado por la pintura y demás elementos. EXPOSICIÓN DETALLADA DE UN MODO DE REALIZACIÓN La pintura solar, objeto de la invención comprende, al menos, nanopartículas de titanato de calcio, dióxido de titanio, grafeno, CdS, CdSe, Terbutanol y óxido de zinc. El producto comprende también electrodos formados por Óxido de Estaño dopados con Flúor sometido previamente con Cloruro de Titanio y en una disposición inferior y superior.

Publicaciones:
ES2809624 (04/03/2021) - A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica
Eventos:
En fecha 04/09/2019 se realizó Registro Instancia de Solicitud
En fecha 05/09/2019 se realizó Admisión a Trámite
En fecha 05/09/2019 se realizó 1001P_Comunicación Admisión a Trámite
En fecha 11/09/2019 se realizó Superado examen de oficio
En fecha 28/02/2020 se realizó Realizado IET
En fecha 03/03/2020 se realizó 1109P_Comunicación Traslado del IET
En fecha 04/03/2021 se realizó Publicación Solicitud
En fecha 04/03/2021 se realizó Publicación Folleto Solicitud con IET (A1)
En fecha 21/06/2021 se realizó Validación petición y/o pago de examen sustantivo no conforme
En fecha 21/06/2021 se realizó Retirada
En fecha 21/06/2021 se realizó 1108P_Notificación retirada solicitud por no petición y/o pago de examen sustantivo
En fecha 25/06/2021 se realizó Publicación retirada solicitud por no petición y/o pago de examen sustantivo
Pagos:
04/09/2019 - Pago Tasas IET

Fuente de la información

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Información sobre el registro de patente nacional por SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA MEDIANTE GEL CAPTADOR SOLAR con el número P201930772

El registro de patente nacional por SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA MEDIANTE GEL CAPTADOR SOLAR con el número P201930772 fue solicitada el 04/09/2019. Se trata de un registro en España por lo que este registro no ofrece protección en el resto de países. El registro SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA MEDIANTE GEL CAPTADOR SOLAR con el número P201930772 fue solicitada por ANTOINE GEORGES ABOU FARAH mediante los servicios del agente Isidro Díaz de Bustamante Terminel. El registro [modality] por SISTEMA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA MEDIANTE GEL CAPTADOR SOLAR con el número P201930772 está clasificado como H01L 31/0216,H01G 9/20,C09D 5/24 según la clasificación internacional de patentes.

Otras invenciones solicitadas en la clasificación internacional de patentes H01L 31/0216,H01G 9/20,C09D 5/24.

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Patentes registradas en la clase C09D

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