Los daños ambientales asociados a los modos de generación eléctrica convencionales demandan el desarrollo de tecnologías sustentables, dentro de las cuales destaca el sistema de disco y motor Stirling por su máxima eficiencia de conversión solar a eléctrica. Conociendo que una de las limitaciones para el uso extensivo de esta tecnología es su alto costo de inversión; se investigó la reducción de dicho costo mediante la sustitución del tipo de enfriamiento convencional del tipo indirecto agua-
aire por un sistema con enfriamiento directo aire-aire. Para realizar el estudio se desarrolló un simulador numérico de los principales componentes que conforman el sistema; concentrador solar, receptor de cavidad, motor de ciclo Stirling y enfriador aire-aire.

Se realizó una validación del simulador utilizando datos teóricos y experimentales reportados en la literatura, de donde se obtuvieron resultados satisfactorios. Se propone además una metodología, criterios de diseño y estudio paramétrico que en conjunto sirven como una herramienta de diseño integral y análisis para este tipo de tecnología.

Los resultados obtenidos indican que es posible lograr una eficiencia de conversión de energía térmica a mecánica de hasta 31.7%, lo que demuestra teóricamente el potencial de esta tecnología en bajas capacidades. Se encontró que con una capacidad de 1 kW, el costo nivelado de generación de energía eléctrica resulta en $2.10 por unidad de kilowatt-hora, sin embargo es necesario producir el sistema en grandes volúmenes con motores con una capacidad de 1.2 kW para alcanzar una relación beneficio/costo igual a 1.

El sistema propuesto es técnicamente atractivo y competitivo como alternativa sustentable para la generación de energía eléctrica en bajas capacidades, no obstante aún presenta retos en cuestión de reducción de costos y estrategias de penetración en el mercado.