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The authors gratefully acknowledge the financial support of Comunidad de Madrid and European Structural Funds [FOTOCAOS project, Y2018/EMT-5062] and the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme in the frame of the PANIWATER project (GA 820718), funded under the Indo-EU International Water cooperation sponsored jointly by European Commission and Department of Science and Technology, India.

Análisis de autorías institucional

Martin-Somer, MAutor o CoautorMoreno-Sansegundo, JAutor o CoautorAlvarez-Fernandez, CAutor o CoautorVan Grieken, RAutor o CoautorMarugan, JAutor (correspondencia)

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Artículo

High-performance low-cost solar collectors for water treatment fabricated with recycled materials, open-source hardware and 3d-printing technologies

Publicado en:Science Of The Total Environment. 784 (147119): 147119- - 2021-08-25 784(147119), DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.147119

Autores: Martin-Somer, Miguel; Moreno-SanSegundo, Jose; Alvarez-Fernandez, Carmen; van Grieken, Rafael; Marugan, Javier

Afiliaciones

Univ Rey Juan Carlos, Dept Chem & Environm Technol, ESCET, C Tulipan S-N, Madrid 28933, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Solar technologies constitute an excellent alternative for water treatment in low-income countries where the poverty of a large part of the population hinders their access to safe water. From a technical point of view, the use of compound parabolic collectors (CPC) has been consolidated in the last decades. However, the relatively high cost of tooling conventional manufacturing processes for these collectors makes them difficult to afford in the most impoverished regions. This work presents the development of low-cost CPC and parabolic through solar collectors (PTC) by 3D printing of the structure and the use of recycled reflective materials. Besides, open-source hardware has been used to control system operation, including a supplementary UV LED system to compensate for the operation under low solar irradiance. Regarding the tested reflective materials, an optimum is obtained using an aluminium adhesive sheet that leads to an efficiency of 80% compared to a commercial CPC made of high-quality anodised aluminium, being the cost 20 times lower. On the other hand, incorporating a low-cost solar tracking system in a printed PTC reactor could lead to efficiencies up to 300% compared to the commercial CPC, while the cost was 4.5 times lower. Finally, the LED compensation system was successfully validated, allowing the operation with a constant treatment capacity during operation in cloudy conditions. In conclusion, the developed collectors are high-performance solar water treatment systems with a significantly lower investment cost, making them affordable worldwide. (c) 2021 The Authors. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY license (http:// creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Palabras clave

3d printers3d-printingAdhesivesAluminumArduinoArticleCollector efficiencyCompound parabolic collectorCompound parabolic collector reactorControl systemCostCost analysisCostsCpc reactorDisinfectionEfficiencyEfficiency measurementFerrioxalateLight emitting diodesLow income populationLow-costsMicrotechnologyOpen systemsOpen-source hardwaresParabolic collectorParabolic through solar collectorParabolic through solar collector reactorPerformancePerformance assessmentPhoto reactorPollutant removalPtc reactorReaction kineticsRecyclingRemovalSolar radiationSolar reactorSolar reactorsThree dimensional printingUltraviolet radiationWater treatment

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Science Of The Total Environment debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición 26/279, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Environmental Sciences. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 5.45, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-29, el siguiente número de citas:

  • WoS: 18
  • Scopus: 21
  • Europe PMC: 3

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-29:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 54.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 54 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 5.9.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 9 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Martín Sómer, Miguel) y Último Autor (Marugán Aguado, Ángel Javier).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Marugán Aguado, Ángel Javier.