Carlos Amador, investigador de la Facultad de Química de la UNAM, encabeza un proyecto para encontrar una manera más ecológica y económica de captar luz solar a través de celdas fotovoltaicas orgánicas y así combatir la cifra fatídica de 87 por ciento de energía generada en el mundo después de quemar combustibles fósiles, que contribuyen a la contaminación.
Por medio de celdas fotovoltaicas orgánicas —conocidas como OPV—, la investigación busca aumentar la cifra total de energía generada a través de las distintas fuentes renovables, que apenas alcanzan 2.5 por ciento del total de la que se genera en el mundo. Las OPV orgánicas no son muy diferentes a las celdas más usadas alrededor del mundo que se fabrican de silicio u otros metaloides, excepto que las celdas inorgánicas pueden tener reacciones adversas para la salud y el ecosistema.
“Son mucho más fáciles de sintetizar (las OPV), podemos hacerlas industrialmente con mayor facilidad. La producción, cuando se haga, puede ser más accesible, más limpia para el ambiente”, explicó el químico.
Heterociclos
Las OPV de Amador utilizarían moléculas orgánicas pequeñas formadas a partir de heterociclos aromáticos, estos se encuentran en la naturaleza, por ejemplo en los ácidos nucleicos y en los alcaloides.
Se hallan en herbicidas, fungicidas y, por supuesto, en productos farmacéuticos tales como los medicamentos que se usan para combatir úlceras gástricas. Éstos, entre otros compuestos, son los responsables del olor y sabor de lo que comemos.
La investigación espera superar el récord de 11.5 por ciento de eficacia en comparación con otras celdas orgánicas fabricadas hasta ahora para equilibrar los procesos de costo-producción de las celdas comunes que —a pesar de ser hasta 100 veces más costosas— logran cifras por encima de 20 por ciento de captación de luz solar efectiva y tienen una expectativa de vida de 20 años, o sea hasta el doble de una OPV.
“Lo que es importante es la eficiencia, es decir, la cantidad de energía solar que absorbe o recibe se convierte en eléctrica”, destacó el investigador.
Sobre las dificultades de las OPV para igualar la eficiencia de las celdas inorgánicas, Amador sostuvo, en entrevista para MILENIO, que es sumamente complejo predecir y controlar el acomodo geométrico de estas moléculas: “Es muy complicado; en las (celdas) inorgánicas que están basadas en cristales es mucho más fácil y el flujo de electrones —de donde se desprende la eficiencia de conversión de energía— depende de ese acomodo (…) Las moléculas orgánicas tienen interacciones de muy poca energía y entonces hasta la pura temperatura las puede reacomodar”.
El equipo interinstitucional e interdisciplinario de 59 científicos, entre 27 profesores y 32 estudiantes encabezado por Amador, procesó en un principio hasta 3 millones de sustancias químicas posibles, de las que eligieron las 2 mil más prometedoras para el proyecto y de las que después de la investigación en laboratorios, que termina a más tardar este año, escogerán aproximadamente unas 40 para empezar a hacer pruebas en prototipos y descubrir la más eficiente.
Las 3 millones de sustancias se trabajaron durante tres años gracias a la red mundial World Community Grid —de la empresa IBM— que les permitió ahorrarse hasta 30 mil años de cálculo.
“Hace pocos años eso era impensable, era un sueño calcular tantas (moléculas) 3 millones distintas, las calculamos y predijimos sus propiedades”, destacó.
El expertó de la UNAM concluyó que la esperanza de la humanidad es depender de las energías renovables, “que no son solo las fotovoltaicas, hay otras fuentes, la eólicas, solares, térmicas, entre otras, para poder sustituir la fuente. actual que utilizamos De puro petróleo quemamos 90 millones de barriles al día, lo cual es una muy mala idea”.
