Departamento: Física Aplicada y Tecnología Naval
Grupo de investigación: Materiales Avanzados para la Producción y Almacenamiento de Energía
Email: carlos.toledo@upct.es
Doctor por la Universidad Politécnica de Cartagena con la tesis Thermal and electrical characterization of thin film photovoltaic technologies for building integration 2019. Dirigida por Dr. Antonio Urbina Yeregui, Dr/a. José Antonio Abad Lópe
Nace en Pitalito (Huila, Colombia) en 1987. En 2011 obtiene el título de Arquitecto Técnico y en 2013 el grado de Ingeniero de Edificación, ambos por la Universidad Politécnica de Cartagena, obteniendo matricula de honor en su proyecto final de carrera. A continuación, cursa el máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética en la Universidad Politécnica de Cartagena obteniendo el título en el año 2013.
Entre 2015 y 2019 desarrolló su proyecto de tesis doctoral con financiación concedida por la Fundación Séneca mediante una beca-contrato dentro de su programa Talento Investigador en el departamento Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos de la Universidad Politécnica de Cartagena bajo la dirección del Dr. Antonio Urbina Yeregui y el Dr. Jose Abad López, obteniendo el grado de doctor en 2019 por la misma universidad.
Mientras desarrolló la tesis doctoral realizó estancias investigadoras en el Energy Research Centre de Holanda (Solliance-ECN) bajo la supervisión del Dr. Sjoerd Veenstra en 2017, y en el Joint Research Centre de la Comisión Europea (Ispra, Italia) bajo la supervisión del Dr. Giorgio Bardizza en el año 2018.
En el año 2020 obtuvo una beca de la Fundación Séneca para realizar una estancia posdoctoral investigando acerca de el diseño de sistemas fotovoltaicos para su aplicación en invernaderos en la Agencia Nacional Italiana para las Nuevas Tecnologías, Energía y Desarrollo Económico Sostenible (ENEA) con la Dr. Alessandra Scognamiglio.
Posee comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como publicaciones científicas en revistas de carácter nacional e internacional. Domina la lengua inglesa.
PROYECTOS
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN:
El proyecto aborda un problema actual y de ámbito global como es la mitigación del cambio climático. Conscientes de que la prestación de servicios energéticos y agricolas va a seguir en aumento en años futuros, se trabaja en una alternativa para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero en un contexto de desarrollo sostenible compatible y complementario con el sector agroalimentario.
Así pues, se pretende fortalecer la integración de las energías renovables analizando distintas modalidades de aplicación. En concreto, integrando sistemas fotovoltaicos en invernaderos y en terrenos agroalimentarios lo que permite desvincular la relación entre espacio y energía; además de ayudar a reducir la demanda pico del sistema eléctrico, los costes de sus infraestructuras y las perdidas de distribución.
Actualmente, la tecnología fotovoltaica basada en silicio cristalino todavía domina en gran medida el mercado fotovoltaico. Sin embargo, para algunas aplicaciones finalistas, presenta importantes barreras: las características de sus módulos como su opacidad, rigidez, alto peso y medidas estándar rectangulares no modificables sobre demanda, hacen difícil su uso en aplicaciones integradas.
Por otra parte, las tecnologías emergentes fotovoltaicas presentan un gran potencial para ser implementadas en invernaderos. Estas tecnologías se pueden dotar de semitransparencia y crear dispositivos adaptables que dejen pasar el espectro que necesita una planta para realizar la fotosíntesis.
Aún así, son pocos los estudios disponibles actualmente en la literatura que puedan avalar los modelos teóricos que hacen compatible la producción agroalimentaria con la producción de energía por medio de tecnología fotovoltaica.
Se pretende, por tanto, evaluar el potencial técnico del uso de diferentes diseños y tecnologías fotovoltaicas que permitan transmitir luz para un buen rendimiento de los cultivos, y al mismo tiempo generar electricidad a partir del espectro restante.
2022
- Accurate thermal prediction model for building-integrated photovoltaics systems using guided artificial intelligence algorithms
Applied Energy, Vol. 315
- Enovoltaics: Symbiotic integration of photovoltaics in vineyards
Frontiers in Energy Research, Vol. 10
2021
- Agrivoltaic systems design and assessment: A critical review, and a descriptive model towards a sustainable landscape vision (three-dimensional agrivoltaic patterns)
Sustainability (Switzerland), Vol. 13, Núm. 12
2020
- Environmental and economical assessment for a sustainable Zn/air battery
Chemosphere, Vol. 250
- Evaluation of solar radiation transposition models for passive energy management and building integrated photovoltaics
Energies, Vol. 13, Núm. 3
- Power performance and thermal operation of organic photovoltaic modules in real operating conditions
Progress in Photovoltaics: Research and Applications, Vol. 28, Núm. 6, pp. 593-600
- Thermal performance of PV modules as building elements: Analysis under real operating conditions of different technologies.
Energy and Buildings, Vol. 223
2019
- Environmental impact of the production of graphene oxide and reduced graphene oxide
SN Applied Sciences, Vol. 1, Núm. 2
- Measurement of thermal and electrical parameters in photovoltaic systems for predictive and cross-correlated monitorization
Energies, Vol. 12, Núm. 4
2017
- Optimization of geometric parameters in a welded joint through response surface methodology
Construction and Building Materials, Vol. 154, pp. 105-114
2016
- Consideraciones en el tiempo de retorno energético de sistemas fotovoltaicos integrados arquitectónicamente en edificios
Anuario de Jóvenes Investigadores, Vol. 9, pp. 144-147
- Energía solar fotovoltaica integrada en edificios frente a instalaciones solares fotovoltaicas en superposición: Balance entre producción energética y diseño arquitectónico
Comunicaciones presentadas al XX Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos: celebrado en Cartagena del 13 al 15 de julio de 2016
Proyectos vigentes
- Impacts and recycling of devices for energy conversion and storage: sustainability of industrial production
Antonio Urbina Yeregui, Antonio Jesús Fernández Romero
Proyectos finalizados
2021
- QUantum Energy – Quantum Many body Systems (QUE-QMBS)
Antonio Urbina Yeregui, Javier Prior Arce
2020
- Nano-GraPerOs_Desde el Laboratorio hasta la fábrica. Análisis de Ciclo de Vida.
Antonio Urbina Yeregui, Antonio Jesús Fernández Romero
Tesis doctoral
Thermal and electrical characterization of thin film photovoltaic technologies for building integration 2019
Universidad Politécnica de Cartagena