10/06/2023

Académico del Departamento de Física trabaja en inédito proyecto sustentable

La gran parte de nuestra sociedad está interesada por la utilización de las energías renovables, la cual se obtiene de recursos naturales inagotables. Este tipo de fuentes son utilizadas para cuidar el ecosistema que nos rodea.

Energía hidráulica, solar y eólica, son sólo algunas de las fuentes energéticas que conocemos y que actualmente se utilizan en el mundo. Sin embargo, el Dr. Paulraj Manidurai y el Dr. Sivakumar Radhakrishnan están realizando un innovador proyecto para extraer energía natural a través de los alimentos. Iniciativa que es impulsada por Conicyt y que actualmente se está desarrollando en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Concepción.

“Vivimos en un contexto en donde predomina la producción de energía por medios no renovables, como es el la quema de combustibles fósiles. Es así como surgen alternativas de producción de energía por medios renovables, como lo son las celdas solares y entre ellas destacan las llamadas celdas solares de tinta sensibilizada. Estas son amigables con el medio ambiente y presentan una eficiencia que compite con las actuales celdas solares de silicio que captan el mercado actual”, afirma el Dr. Paulraj Manidurai.

Pero, ¿qué es una celda solar? una celda solar de tinta sensibilizada o DSSC por sus siglas en ingles es un dispositivo que consta de dos electrodos, un foto electrodo y un contra electrodo con un electrólito en medio, formando un sándwich.

La mayoría de nosotros relaciona las verduras con una vida saludable. No obstante, los alimentos contienen energía en las uniones químicas que mantienen unidas a las moléculas. Es por ello que a través de la pigmentación de los vegetales –repollo morado, betarraga y zanahoria– el científico Paulraj Manidurai crea celdas energéticas que logran capturar la luz solar, creando de esta forma energía limpia y renovable.

“En el laboratorio se trabaja con la extracción de tintas de fuentes frescas de frutas y verduras, como el maqui, murta negra, murta roja, arándano, frambuesa, cereza, espinaca, zapallo y zanahoria. Estos contienen diferentes fotoquímicos que son los responsables de la absorción de la luz y del color de los mismos. Como los carotenoides, xantófilas, clorofilas y antocianinos. Estos se utilizan porque absorben en determinadas longitudes de onda y otorgan al foto electrodo un rango más amplio de absorción que si no se utilizara ninguna tinta para teñir los sustratos, esto a su vez mejora la eficiencia de la celda solar”, explica el Dr. Paulraj.

El laboratorio ya cuenta con avances, el segundo semestre del 2013, se obtuvo una eficiencias entre 0,1 y 0,7 % para celda solares con tintas naturales de cereza, frambuesa y betarraga y un 1,0 a 1,5% por tintas sintéticas basada con rutenio (Ru). Espero obtener la eficiencias de tintas de maqui, murta negra, espinaca, zanahoria y zapallo y con algunos modificaciones de los ligando hechos con tintas de Ru. Además se espera aumentar la eficiencia en este tipo de celdas solares utilizando foto electrodos de dos capas y utilizando mezclas de diferentes tintas.

El Dr. Manidurai lleva dos años investigando y trabajando en el proyecto. Además lo acompañan y ayudan seis alumnos tesistas de la carrera de Ciencias Físicas y un estudiante de postdoctorado. Juntos intentan crear un nuevo tipo de energía renovable que ayudará a conseguir un medio ambiente libre de combustibles fósiles.

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