09/02/2023

Celdas solares sensibilizadas con tinta: El futuro de la energía solar orgánica

 

El 2015 fue el año en que se registraron las temperaturas más altas desde que comenzaron las mediciones de temperatura en 1880, siendo uno de los principales gatillantes de esta situación la contaminación originada por el hombre. Es por ello, que las energías renovables son actualmente el objetivo de las políticas globales e investigaciones científicas.

Así pues, en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, el Dr. Paulraj Manidurai ha enfocado su trabajo en contribuir a resolver esta problemática. A partir de la extracción de energía de alimentos vegetales ha creado celdas energéticas que logran capturar la luz solar generando energía limpia y renovable. Actualmente se encuentra en la fase donde se espera optimizar el recurso y aumentar la eficiencia de estas celdas solares mezclando diversas tintas y empleando foto electrodos de dos capas.

Por lo anterior, y como parte de su proyecto, el Dr. Paulraj dirigió el Mini Curso de Fotovoltaica que recibió la visita de un equipo científico liderado por el Dr. Kuppuswamy Kalyanasundaram, investigador científico en el Departamento de Química del Swiss Federal Institute of Technology (Suiza); y quien lleva más de 32 años de trabajo con las celdas. La actividad constó de una charla demostrativa a un grupo de estudiantes del Instituto de Humanidades para explicar el trabajo con las celdas solares sensibilizadas con tintas, también llamadas Gratzel Cell.

En el contexto del cambio climático por el calentamiento global, y ante el desafío de desarrollar tecnologías para generar energías renovables, diversos centros de investigación se encuentran trabajando sobre esta materia. Actualmente, la innovación en el campo de la energía solar surge con la celdas solares sensibilizadas con tinta o Gratzel Cell (Dye Sensitized Solar Cells), que al igual que las plantas, producen energía a través del pigmento de color.

En contraste con los paneles solares de silicio, estas celdas patentadas por el químico Michael Grätzel, son menos costosas de fabricar y proveerán un servicio duradero y sin ningún costo económico para la población. En este sentido, el Dr. Kalyanasundaram señaló que “estoy aquí para explicar la tecnología en la que estamos trabajando y al mismo tiempo estimular la exploración y colaboración entre instituciones”.

Por su parte, en la exposición ante los alumnos del Instituto de Humanidades, el Dr. Paulraj Manidurai evidenció que necesitamos esta energía solar renovable ya que “es gratis y muy limpia; además con el calentamiento global solamente estamos quemando petróleo o carbono, juntando dióxido de carbono que sigue calentando el planeta”.

Si bien estas celdas tratan de imitar el proceso de fotosíntesis que realizan las plantas, el profesor aclara que cada pigmento tiene su grado de eficiencia que, en algunos casos, no es suficiente para el uso que le daría la población. Por lo anterior, se busca el pigmento y color adecuado que genere el mayor grado de eficiencia y optimización.

Así también, el profesor Paulraj Manidurai describió estas celdas como flexibles, portables, orgánicas y baratas. “Esta celda solar se dobla, por ejemplo, tú estás andando en el campo y puedes estar cargando el celular. Además no son difíciles de instalar, se ponen sobre los techos si quiere, como una alfombra; o tal como algunos edificios o casas que tienen estas celdas en las ventanas”. Cabe señalar que las celdas funcionan aun cuando la luminosidad es baja, es decir, en días nublados.

Por último, el desarrollo de la actividad incluyó una demostración a las afueras de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, donde el equipo mostró a los jóvenes los aparatos y celdas que han fabricado, explicando al mismo tiempo su técnica y respondiendo las consultas de los alumnos.

 

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