En 2014 la Secretaría de Energía de México, junto con el CONACYT propusieron crear tres grandes centros virtuales con el objetivo común de innovar en energía solar, eólica y geotérmica. Fue así como se originaron los Centros Mexicanos de Innovación en Energía; entre ellos, el CEMIE- Sol (Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar), coordinado por el Instituto de Energías Renovables (IER) de la UNAM. Este centro reúne a 47 instituciones de investigación y educación superior, así como 10 empresas de todo el país, en 22 proyectos estratégicos. El siguiente texto versa sobre uno de los proyectos de esta iniciativa novedosa que explora las ventajas de trabajo en red entre las instituciones de investigación en México, empujando sus invenciones para generar un sector empresarial en el ámbito de la energía solar.
Los relativamente “nuevos” sistemas para la producción de electricidad a partir del sol (mediante energía solar fotovoltaica y energía solar térmica), requieren de espejos y vidrios para concentrar y capturar una gran cantidad de radiación. Por lo que, para que mantengan una eficiencia óptima, es necesario que se encuentren extremadamente limpios. De lo contrario, la suciedad impedirá el paso de la energía solar y esto provocará una disminución en la generación de electricidad.
Personajes: Dos hermanos; Baltazar, quien es una persona despreocupada de su apariencia, mal vestida, sin peinarse. El otro, Servando, siempre leyendo algo, sobre todo de ciencia, cuidado en su aspecto, totalmente contrario a su hermano. Después de la hora de la comida se encuentran en una discusión debido a que Baltazar ya no quiere volver a bañarse.
Servando: Oye, eso de “dejar de bañarte” de ahora en adelante, me parece exagerado.
Baltazar: Hermanito, que no te cause conflicto. Mira, la naturaleza es muy sabia; y dentro de su sabiduría “es económica en todas sus acciones” según lo dijo Pierre-Louis Moreau de Maupertuis. ¿Por qué entonces no puedo tomar su ejemplo, y economizar energía simplemente dejando de bañarme?
Servando: Pero eso puede ocasionarte enfermedades, además de que harás sufrir a todos los que estén a tu lado.
Baltazar: Para nada. Mira, escuché en las noticias que un investigador no se ha bañado en 12 años, y que utiliza bacterias para mantenerse limpio, solamente rociándolas sobre su cuerpo.
Servando: Jajaja, yo también lo escuché, pero eso aún no está probado y mucho menos aprobado. Mejor te platico de lo que estoy leyendo que, por cierto, también tiene que ver con que “algo” no se “lave”: los paneles fotovoltaicos.
Baltazar: ¿Y eso a mí, de qué me sirve? Lo más fácil sería no limpiarlos y listo, después de todo, para que produzcan electricidad solo es necesario que les dé sol, así como a las plantitas.
Servando: En eso te equivocas, ya que condiciones extremas como lluvia, polvo y viento, hacen que las propiedades óptimas de ese tipo de sistemas, en cuanto a la producción de energía, disminuyan. Es decir, una capa de suciedad sobre un panel FV, no permite que llegue la radiación del sol de manera adecuada. Y te sirve, porque ya no tendrás que lavar los paneles que tienes instalados en tu azotea, además de que, con un poco de suerte, ni siquiera lavarás ya los vidrios de las ventanas de tu casa.
Baltazar: Eso significaría que tendría más tiempo libre para conectarme con el cosmos… o en definitiva, para irme a los partidos de fútbol el fin de semana.
Servando: Y además ahorrarás agua, jabón, y esa energía que tanto quieres guardar. Con esto, se estaría evitando un gasto por concepto de limpieza y mantenimiento de los vidrios y espejos que utilizan este tipo de sistemas. Ahora imagínate que esta nueva sustancia se utilizara en todos los sistemas FV y fototérmicos; y como te dije en un principio, con suerte hasta en las ventanas de tu casa. Estaríamos hablando de un montón de ahorro tanto energético como económico.
Baltazar: Pero ya he visto muchas sustancias de ese tipo, desde líquidos para que no se empañe el parabrisas hasta ropa que es repelente a la suciedad. No veo cuál es la maravilla de este producto, nada más compro uno de esos que ya existen y se lo unto a los paneles.
Servando: Pero debes recordar que estamos hablando de sistemas que funcionan con radiación solar, y que es necesaria una alta transparencia óptica, así como resistencia al desgaste mecánico. De manera que, si sobre la superficie de tu panel, pones una capa, por muy delgada que sea o transparente que se vea, podría afectar seriamente su producción de energía.
Baltazar: Esos científicos seguro tomaron algo para que se les ocurriera cómo diseñar esa “sustancia”… y ha de haber sido algo muy pesado, ehhh…
Servando: ¡Baltazar! Seguro que tomaron algo, pero fue un ejemplo de la naturaleza. Se basaron en la flor de loto.
Baltazar: ¿Ah sí? ¿y esa flor qué tiene que ver con esta sustancia? ¿Se hacen infusiones con esas flores y con eso lavan los paneles? ¿o de qué se trata?
Servando: Jajaja, para nada. La flor de loto tiene la peculiaridad de ser impermeable a tal grado que ni siquiera el agua, o incluso la miel, son capaces de mantener contacto con la superficie. Y en ella se inspiraron los científicos del Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV) en Monterrey, México, quienes se encuentran trabajando en un producto impermeable, que tiene la peculiaridad de ser autolimpiable, es decir, que inclusive pueda llegar a degradar la suciedad que se vaya depositando sobre la superficie.
Baltazar: Y si no utilizan a la flor de loto para hacer su “sustancia mágica”, entonces ¿cómo le hacen?
Servando: Todos estos avances son posibles gracias a la nanotecnología, que se encarga de manipular compuestos a una escala del tamaño de una diezmilésima del ancho de un cabello humano. De modo que, si desean generar superficies hidrofóbicas o hidrofílicas, manipulan la química de la superficie del material e incluso su estructura o rugosidad.
Baltazar: Claro, ya me imagino, seguro contrataron a hormigas que estudiaron química, y ellas hacen sus experimentos.
Servando: Muy gracioso, Baltazar. Para cambiar su estructura hacen uso de nanopartículas inorgánicas como los óxidos metálicos. La estrategia para sintetizar estos nanomateriales inorgánicos se basa en el método de microe…
Baltazar: Ya no digas más, que empiezo a perderme. Lo único que quiero saber es, si pronto saldrá a la venta.
Servando: Mmmm, ya han logrado sintetizar varias sustancias de este tipo, sin embargo, se espera que tengan una definitiva en al menos 2 años.
Baltazar: Valdrá la pena la espera. Oye, ¿y crees que cuando tengamos esa sustancia, pueda usarse para dejar de bañarnos?
Servando: No.
Baltazar: Y, ¿en los platos y cubiertos?
Servando: No.
Baltazar: Y, ¿sobre la ropa?
Servando: ¡No! Y corre a bañarte, que la sustancia que estás esperando, aún no se inventa…
