Absorber la luz solar para convertirla en energía de uso cotidiano en productos de mediana potencia es ahora posible gracias al primer prototipo portátil en el país, mismo que fue creado por el Grupo de Propiedades Ópticas de la Materia (GPOM) del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO).
Este hallazgo mexicano de energía renovable es punta de lanza para que se comiencen a desarrollar este tipo de tecnologías que trabajan con materiales orgánicos para el uso adecuado de la energía solar fotovoltaica.
Al igual que el caso de un calentador de agua solar, cuando se presenten días nublados, el panel de área grande, llamado así porque mide 50 centímetros cuadrados aproximadamente, tiene la posibilidad de almacenar energía gracias a un tomacorriente. Funciona a través de un circuito electrónico que se adapta a la potencia eléctrica entregada por el panel. La energía eléctrica es almacenada en cuatro baterías recargables que ya vienen en el prototipo
Este prototipo es diseñado y elaborado por tres estudiantes que, bajo la asesoría de Enrique Pérez Gutiérrez, lo presentaron como proyecto de titulación: Blanca Gómez, ingeniera en Energías Renovables por el Instituto Tecnológico Superior de Cintalapa, Chiapas; Francisco Amores, ingeniero en Electrónica por el Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas; y Leonardo Saavedra, ingeniero en biotecnología por el Instituto Politécnico Nacional (IPN) campus Guanajuato.
El proyecto es financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través del Fondo Sectorial entre el Conacyt y la Secretaría de Energía en el rubro de Sustentabilidad Energética, y por del Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (Cemie-Sol) y el propio CIO.
Pérez Gutiérrez explicó que ya se han desarrollado celdas solares con una eficiencia de conversión energética de 7 por ciento. En el caso concreto de este proyecto, se utilizaron seis paneles solares interconectados que, a su vez, se depositaron en sustratos de vidrio que contienen un electrodo transparente y otro opaco de una aleación de tres metales; el material orgánico fotoactivo es una mezcla de dos compuestos orgánicos que captan la luz solar y generan electricidad.
Dadas las anteriores precisiones técnicas, el panel posee la posibilidad de cargar completamente un smartphone con batería de litio, y fue probado además con varias marcas de teléfonos, que fueron desde los más sencillos hasta otros que requerían mayor carga voltaica.
Energías renovables
México, no se queda atrás en el desarrollo de nuevas tecnologías amigables con el medio ambiente, por lo que se creó el Programa Especial para el Aprovechamiento de las Energías Renovables 2014-2018, cuya finalidad es promover tecnologías que ayuden a utilizar fuentes renovables de energía que garanticen la seguridad energética y sustentabilidad ambiental.
Además, se conformaron los Centros Mexicanos de Innovación en Energía, cuyos recursos provienen del Fondo de Sustentabilidad Energética para fortalecer, consolidar y vincular los avances científicos y tecnológicos en México que, entre otras cosas, ayudarán a la formación de recursos humanos especializados.
De lo anterior, se desprende el Cemie-Sol, consorcio virtual coordinado por el Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) en el que intervienen 57 instituciones de investigación y educación superior, así como 10 empresas, para generar sinergias en torno al aprovechamiento de la energía solar.
Para México, avanzar en materia de celdas solares orgánicas, representa no sólo una ayuda al medio ambiente por la disminución el consumo de hidrocarburos y la generación de dióxido de carbono, sino para aprovechar el inmenso potencial energético solar que actualmente no se aprovecha.
Orgánico
Este prototipo desarrollado en el CIO, aseguró José Luis Maldonado Rivera, investigador titular del GPOM, es el primer panel orgánico desarrollado en el país; muestra el trabajo en conjunto de académicos y científicos.
Pérez Gutiérrez comentó que en otros países ya se han obtenido avances en este tipo de tecnologías ambientales, pero que el hecho de que se desarrollen ahora en México coloca al país a la par de importantes investigaciones científicas y de desarrollo tecnológico.
“Al día de hoy, a nivel mundial hay pocas empresas o centros de investigación con prototipos como éste; entonces, lo que ha logrado el grupo y el CIO es colocarnos a la par no sólo para entender los procesos físicos que puedan ocurrir con este tipo de materiales, sino a nivel tecnológico para desarrollar este tipo de tecnologías”, abundó.
El centro público de investigación ya ha iniciado el trámite de las patentes para la obtención de materiales que se utilizan. Actualmente ya pasó el primer filtro y se está en espera del segundo que comprende la evaluación del mismo.
Existe ya el contacto con interesados en colaborar con materiales e información, tal es el caso de una empresa en Irapuato, Guanajuato, dedicada a las celdas solares basadas en silicio, que se muestra abierta a expandir su desarrollo en celdas orgánicas.
Opción desaprovechada
Si la utilización de la energía solar aumentara en el país tan sólo 3 por ciento anual, habría más de 300 años para poder explotarla al máximo, explicó el doctor Elder de la Rosa, director de Centro de Investigaciones en Óptica.
La Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética determina que para 2024 las fuentes no fósiles en la generación de energía eléctrica deben alcanzar 35 por ciento.
En marzo de 2014, el Cemie-Sol apoyó 22 proyectos; en 2016 suman 50, entre ellos el mencionado panel de celdas solares orgánicas, altamente competitivo y de gran proyección a nivel internacional.
