25-julio-2018
Por: Hugo Asensio
Por primera vez en Colombia, se realizan celdas solares orgánicas de última generación tecnológica (hechas a base de carbono). Los protagonistas son 37 niños y jóvenes de diferentes colegios públicos de Cali y Caicedonia. Los niños son acompañados por docentes de la Universidad del Valle y del programa Clubes de Ciencia Colombia. Se enviarán al espacio cuatro laminillas este 24 de agosto desde Fort Sumner, Nuevo México (Estados Unidos).
“Si algún extraterrestre ve nuestras celdas, me gustaría decirle que estamos tratando de cuidar el planeta para que no nos invadan por no hacerlo”, expresa con humor Karen Sofía Asprilla Altamirano de 16 años de edad, quien cursa grado 11 en la Institución Educativa Santo Tomás. Karen, al igual que sus otros compañeros, hizo parte del programa Clubes de Ciencia Colombia, espacio desde el cual se desarrollaron las láminas, y el cual es posible gracias a alianzas con Colciencias y el SENA. A través de dicho programa, estudiantes de doctorado colombianos de algunas prestigiosas universidades del mundo como MIT, Cornell, Harvard, entre otras, de la mano con investigadores de otras instituciones nacionales y extranjeras, ofrecen cursos lúdicos alrededor de temas de nanotecnología, inteligencia artificial, ingeniería espacial, ciencias de la salud, etc., con el fin de acercar a niños y jóvenes con la ciencia.
La Universidad del Valle en sus sedes de Cali y Caicedonia, y gracias a su Vicerrectoría de Investigaciones, fue uno de los espacios académicos beneficiados en los cuales se ofrecieron en junio de este año, algunos de los 84 talleres de Clubes de Ciencia Colombia. Karen, por ejemplo, hizo parte del Club 01 que tenía como eslogan “Acercando el futuro: celdas solares orgánicas”, liderado por José Darío Perea, egresado de Física de la Universidad del Valle y doctorando de Ciencias Materiales con énfasis en celdas solares orgánicas e híbridas de la Universidad de Erlangen-Núremberg en Alemania.
Grupos de trabajo Clubes de Ciencia Colombia en las sedes de la Universidad del Valle en Cali y Caicedonia
Celdas innovadoras
“Propusimos el tema de celdas solares en Clubes de Ciencia Colombia por el problema real del calentamiento global, la sobrepoblación y el aumento de la contaminación, así que investigamos en energías renovables, concientizamos, y sobre todo, intentamos hacer módulos propios para el país, para no depender de productos extranjeros”, señala el docente Perea, quien añade que, además, las 30 celdas realizadas con los jóvenes, son “orgánicas y de alto impacto investigativo por sus características renovables y no contaminantes, a diferencia del silicio, cadmio o selenio, utilizados comúnmente, y que son perjudiciales para el medio ambiente”.
Pero el nuevo material de las celdas no es lo único novedoso, ya que, para la creación de las mismas, se emplea un Spin Coater, aparato que, alusivo a un triturador de verduras, pero sin la cuchilla, gira y hace que los materiales que se le ingresen, sean dispersados de forma homogénea. En el mercado este dispositivo puede costar alrededor de 4.000 euros, pero el docente Perea con su grupo de investigación en Alemania, creó uno de forma artesanal (con materiales como un pequeño motor, un sistema de control en arduino, entre otros elementos, que costaron apenas unos 50 dólares) y cumple el mismo fin para aportarle soluciones innovadoras a un problema real y cada vez más preocupante.
Caliente como el infierno…
Y la alarma no es para menos, ya que tras constantes monitoreos realizados anualmente desde 1.880 hasta hoy, la NASA ha advertido que 2016, 2015 y 2017, han sido, en su respectivo orden, los años de mayor temperatura para el planeta desde que se comenzaron a hacer estas mediciones. De esta forma, se evidenció un aumento de la temperatura global de la superficie terrestre y oceánica, en 0.94, 0.90 y 0.84(℃) grados centígrados para cada uno de los tres años mencionados.
Si el incremento de la temperatura se sostiene tal y como lo muestra la gráfica, se acentuarán efectos, como: la pérdida de las capas de hielo de los polos, aumento acelerado del nivel del mar, olas de calor más intensas que antes, huracanes más fuertes, más incendios e inundaciones, mayor población de insectos que afectarán cultivos, entre muchas otras problemáticas.
Uno de los mayores factores que contribuyen a tal incremento de la temperatura y el cambio climático, está relacionado con el uso de combustibles fósiles (petróleo y carbón). La demanda energética mundial, por ejemplo, si bien disminuyó de 94,5% en 1970, a un 80,04% en 2015, muestra en algunos casos, que se incrementa. Tal es el caso de Colombia, cuya dependencia energética pasó de un 63,9% en 1971, a un 76,6% en 2014, frente al decreciente consumo de uno de los países más industrializados como lo es Estados Unidos, que redujo su demanda de energía de un 95.5 % a un 82.7 % de 1960 a 2015, según cifras del Banco Mundial.
En el planeta, cerca de “1.000 millones de personas viven sin electricidad
Cientos de millones más viven con un suministro eléctrico insuficiente. 3.000 millones utilizan combustibles contaminantes como leña u otra biomasa para cocinar o calentar sus viviendas, lo que genera contaminación del aire en espacios abiertos y cerrados que tiene impactos generalizados en la salud”, señala el Banco Mundial en un informe presentado el 10 de abril de 2018. Esto evidencia que, haya o no alta demanda energética, por múltiples factores, no se está supliendo eficientemente la cobertura de dicho servicio a las poblaciones que lo requieren, y aún más grave, los viejos modos de generar energía, siguen contaminando.
No obstante, las propuestas de solución pueden provenir desde programas como Clubes de Ciencia Colombia y las universidades, donde se capacitan en temas de actualidad para generar soluciones. “A mí, por ejemplo, me pareció un espacio fuera de lo común. Aprendí a hacer celdas solares orgánicas, me acerqué a la química orgánica, las caras de vacío, y entendí hasta un poco de machine learning”, sostiene Karen.
Para su compañera Danna Valentina Martínez Arango, estudiante de grado 11 de la Institución Educativa INEM Jorge Isaacs de Cali, también es realmente satisfactorio “saber que hiciste parte de un proyecto que llega a la NASA, sobre todo antes de graduarte del colegio”, comenta la joven que al graduarse del colegio quisiera estudiar química o medicina. Química y energías alternativas se la llevan bien de la mano, y por ello, gracias a ellas, buscamos “nuevas fuentes de energía que sean eficientes para el reemplazo de las baterías, por ejemplo, de las cuales actualmente hacemos uso y son muy contaminantes”, expone Danna. Karen, por su parte, desea estudiar mecatrónica, ya que considera que por medio de todo tipo de sistemas mecatrónicos, se puede hacer “un mejor aprovechamiento de las fuentes de energías renovables; además, la automatización industrial ayuda a maximizar las materias primas evitando el desperdicio”.
Camino a la NASA
Los resultados del Docente Perea y su grupo, llegaron a oídos de la Fundación Stellam de Barranquilla gracias a la ingeniera Diana Carolina Gasca, también egresada de Ingeniería de Materiales de la Universidad del Valle, y quien participa en el programa Cubes in Space auspiciado por la NASA. Simultáneamente y gracias a la intervención de otro actor como la fundación STELLAM, se gestionaron todos los trámites para que este 24 de agosto, las láminas sean enviadas al espacio en un globo aerostático desde instalaciones de la NASA en Fort Sumner, Nuevo México (Estados Unidos).
De las 30 laminillas creadas, solo cuatro irán al espacio, ya que al finalizar los talleres de Clubes de Ciencia Colombia, la mayoría de los estudiantes se las llevaron a casa y solo fue semanas después que quienes las dejaron, se enteraron gratamente, de que sus trabajos iban a ser parte de un lanzamiento fuera de la Tierra gracias a la NASA.
Los esfuerzos y sorpresas se mantienen
Perea tiene en mente llevarse por lo menos a 10 de estos jóvenes a Alemania para desarrollar un proyecto con celdas solares orgánicas de alto factor de eficiencia. Para ello, junto a su grupo de investigación y de la mano con los programas de Tecnoacademias (Sena) y ONDAS (Colciencias), se está buscando fuentes de financiación. Los interesados pueden escribirle a: jose.dario.perea@fau.de.
Siempre nos preguntamos si había vida en otros planetas, y más aún, si era posible una temida invasión alienígena. Pero quizá debamos pensar más bien si seremos capaces de preservar las vidas que ya existen en la Tierra. Por ahora, niños, jóvenes y adultos, suman refuerzos y responden con hechos.
