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Laboratorio Nacional de Conversión y Almacenamiento de Energía

 

Por Janet Cacelín

Ciudad de México. 11 de mayo de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- El Laboratorio Nacional de Conversión y Almacenamiento de Energía es uno de los más jóvenes del programa de Laboratorios Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). Inaugurado en diciembre de 2016, este laboratorio está dedicado a la investigación y formación de recursos que contribuyan al desarrollo de las energías renovables en México, así como incentivar la generación de materiales, dispositivos y propiedad industrial para la conversión y almacenamiento de energía.

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En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Edilso Reguera Ruiz, quien es doctor en química por la Universidad de La Habana y miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI),  señala que las actividades que dieron origen al laboratorio se remontan a 2008.

Edilso-Reguera-1.jpgEdilso Reguera.“En 2008, volcamos nuestra actividad científica básicamente a tecnologías de hidrógeno, materiales para almacenamiento de hidrógeno como vector energético. Después se fueron incorporando otras actividades en el área de materiales para energía, materiales para baterías no convencionales y empezamos a trabajar almacenamiento de energía electroquímica en baterías de sodio y supercapacitores”, detalló.

El laboratorio se encuentra dentro de las instalaciones del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA), unidad Legaria, y comenzó con una inversión de 20 millones de pesos, con recursos del Conacyt, el Instituto de Energías Renovables de la UNAM, con sede en Temixco, Morelos, y el Instituto Politécnico Nacional (IPN).

Todos los miembros del equipo que integra el laboratorio pertenecen al personal académico del Programa de Posgrado (maestría y doctorado) en Tecnología Avanzada del CICATA y son miembros del SNI.

De acuerdo con el doctor Reguera, las actividades de investigación del equipo incluyen, además, la creación de nuevos materiales y dispositivos para áreas como transición energética, es decir, almacenamiento de metano a alta densidad para tecnologías móviles, conversión de metano en metanol a bajas temperaturas.

Otro de sus temas de investigación es la energía solar, a través de la producción de combustibles por fotosíntesis artificial; también la energía del hidrógeno, almacenamiento de energía, aprovechamiento de energías residuales, captura y reutilización de dióxido de carbono, incluyendo la producción de combustible.

La naturaleza, un gran convertidor de energía

Según explica Reguera, la conversión y almacenamiento de energía es un proceso inherente a la naturaleza. El planeta Tierra, incluso, es un gran convertidor de energía.

Adela-Lemus-Santana.jpgAdela Lemus Santana.El investigador puso como ejemplo la energía eólica, que es energía solar convertida en una fuerza mecánica a través de las corrientes convectivas de vapor de agua y aire caliente. También la energía hidráulica, que es energía mecánica en la que aprovecha el flujo del agua, que a su vez se puede utilizar para generar energía eléctrica. El ser humano, detalló Reguera, es también un ejemplo de una máquina de convertir energía química gracias a los alimentos para convertirlos en energía mecánica, eléctrica, etcétera.

“A partir de 1854,  el hombre comenzó en laboratorios de Estados Unidos a desarrollar las celdas fotovoltaicas, casi 70 años después lo podemos tener en una aplicación tecnológica. Nos acercamos progresivamente a una sociedad del internet de las cosas, en la cual hay que dotar de independencia energética a los dispositivos. Un sistema de sensores que van a estar por todas partes en toda la vida moderna no puede estar constantemente conectado a una red eléctrica, debe ser independiente, por eso es necesario capturar y almacenar la energía del medio ambiente”.

Reguera señala que el sistema de renovables es un sistema que tiene dos partes: la conversión y el almacenamiento, por lo que es necesario proporcionar un enfoque integrador y eso fue lo que se hizo en la creación del Laboratorio Nacional de Conversión y Almacenamiento de Energía, además de estimular la investigación de energía renovable en el país.

Las investigaciones

Los proyectos que en casi seis meses ha realizado el equipo de investigación involucran conversión de radiación solar a energía química, almacenamiento de energía y conversión metano-metanol.

Asimismo, en enero de este año ingresaron al Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) cuatro solicitudes de patente.

Ana Adela Lemus Santana, quien forma parte del grupo de investigación, señala en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt que mientras realizaba su tesis de doctorado en química de materiales, surgió el interés por materiales porosos, que tienen la capacidad de almacenar gases.

Jesús-Vega.jpg Jesús Vega Moreno.“En 2010 continué con esa investigación con el profesor Reguera y en delante se ha desarrollado. Ha llegado mucha gente al centro por invitación del doctor para iniciar esas líneas, para continuarlas y muchos jóvenes, sobre todo, se han adherido a los proyectos”, señaló la investigadora.

Entre los recientes, se encuentra el proyecto que realizó en conjunto con el estudiante Jesús Vega Moreno, el doctor Reguera, el doctor Vicente Compain y el doctor Luis Felipe del Castillo, sobre membranas, un proyecto que comenzó con el objetivo de realizar separación de gases, pero con el tiempo, cuando esa parte fue concluida, comenzaron a investigar sobre conductividad protónica.

“Al trabajar con materiales microporosos parecen simples polvos, pero pueden absorber gran cantidad de gases y luego ser implementados para hacer membranas de intercambio protónico. Estas se pueden aplicar en pilas de combustible que se utilizan en autos híbridos o eléctricos. Ahorita estamos evaluando seis tipos de materiales en este tipo de membranas”, detalló el estudiante Jesús Vega Moreno en entrevista.

El futuro para México y el laboratorio

Para el doctor Reguera, uno de los principales retos del laboratorio es producir tecnología, no solo ciencia básica y nuevos conocimientos, por eso buscan realizar al menos una solicitud de patente por mes, así como tener una fuerte alianza con la industria y las instituciones nacionales que trabajan en el área de la energía, ya que el reto mayor, asegura, es hacer una contribución a la sociedad.

“En México, tenemos todo el capital humano que necesitamos. Cuando surgió el SNI, por ejemplo, los investigadores apenas sabían publicar, pero se estimuló mucho y después se publicaba más y mejor. No sucedió lo mismo con la tecnología, pero creo que son etapas de la vida, primero hay que caminar para después correr. Ahora tenemos que ser capaces de generar patentes y tecnologías que se traduzcan en puestos de trabajo calificados para los jóvenes”.

Para lograr este reto, actualmente trabajan en el laboratorio ocho investigadores y alrededor de 40 estudiantes.

“En el futuro, quisiéramos tener una industria química que esté montada sobre gas natural. Además, trabajamos otras áreas como aprovechamiento de biomasa residual porque ahí hay una posibilidad también para hacer una contribución. Tenemos que hacer que México sea un gran Silicon Valley. La realidad nacional empuja, tenemos demasiados egresados sin empleo”, finalizó el doctor Reguera.

 

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