Desarrollan prototipo que genera luz a partir de plantas de ornato

De acuerdo con el documento “Prospectiva del sector eléctrico 2016-2030” elaborado por la Secretaría de Energía (Sener), aun cuando la cobertura eléctrica ronda 98.5 por ciento de la población mexicana, todavía existen cerca de dos millones de personas que no cuentan con el servicio, sobre todo aquellas asentadas en comunidades marginadas.

De acuerdo con el documento, esto es uno de los principales retos a vencer, es decir, concretar la cobertura de 100 por ciento de la población y, sumado a ello, llegar a esta implementando cada vez más las llamadas energías limpias. Al respecto, el documento elaborado por la Sener considera relevante la implementación de una estrategia de transición y promoción de nuevas tecnologías y combustibles limpios.

En ese contexto, la investigación que en las universidades y centros de investigación se realiza en torno a la generación de energía eléctrica, juega un rol muy importante con miras a superar esos dos grandes retos: generar más electricidad para llevarla a las personas que aún no cuentan con el servicio y hacerlo con base en nuevas tecnologías que sean amigables con el medio ambiente.

Y precisamente en la Universidad Politécnica del Valle de México, bajo la dirección del doctor José David Villegas Cárdenas, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), se gesta un proyecto para generar energía eléctrica a partir de plantas de ornato, las cuales serían capaces de satisfacer las necesidades más básicas de una vivienda. La Agencia Informativa Conacyt charló en exclusiva con el también docente, quien explicó en qué consiste su trabajo de investigación.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿En qué consiste el trabajo que está realizando?

José David Villegas Cárdenas (JDVC): Básicamente estamos replicando la generación de energía como la que producen las pilas. Recordemos que las pilas, como las que usamos para el coche, una lámpara o el control remoto de la televisión, se componen de un cátodo, un ánodo y un electrolito, regularmente, los dos primeros son metales que al ser sumergidos en el electrolito, inician un proceso de oxidación.

En esa oxidación, se lleva a cabo una reducción por parte de uno de los metales, generando así un flujo de electrones, lo que a su vez produce electricidad. Pues bien, nosotros estamos haciendo algo similar, pero en lugar de utilizar como electrolito un ácido, como habitualmente se hace, nosotros estamos utilizando tierra.

Se trata de tierra normal, como la que utilizamos para plantar, a través de la cual hemos logrado generar electricidad entre 0.6 y 0.8 voltios (V) que, a diferencia de la generada a través de las pilas, dura meses gracias a que la tierra es de origen orgánico y hay en ella microorganismos que trabajan constantemente, renovando de esta forma nuestro electrolito.

AIC: ¿Cuáles son las etapas por las que atravesó este proyecto hasta llegar al punto de generar electricidad?

JDVC: Antes que nada debo contar cómo nació el proyecto. Yo me dedico a hacer análisis numéricos y me ocupo en particular de las aleaciones no ferrosas, para ellas he realizado ecuaciones que predicen la dureza y las propiedades mecánicas de las aleaciones no ferrosas.

Debido a documentos que he leído, sé que las aleaciones no ferrosas como el zinc y cobre son utilizadas también en la estructura de pilas, sobre todo las pilas zinc-aire. Fue así como se me ocurrió experimentar para construir una, que ya existe en el mercado, pero decidimos probar introduciéndola en la tierra para ver cuánta electricidad generaba. La electricidad generada es muy poca de 0.6 a 0.8 V; no obstante, su duración fue muy larga.

En una primera fase, netamente experimental, documentamos que la duración para encender focos leds era superior a los 15 días de manera continua, lo cual nos llamó la atención. Así fue como arrancó el proyecto.

Posteriormente, junto con otra compañera que me ayuda a trabajar en las aleaciones, planteamos la hipótesis de que al tratarse de un electrolito orgánico, tarda mucho más en acabarse. En el caso de los electrolitos normales, como el ácido, pues este se va degradando hasta que llega un punto en el que no sirve, pero la tierra que se renueva constantemente gracias a las bacterias presentes en ella, su potencial es mucho mayor.

Fue así como decidimos contactar a una doctora especialista en procesos biológicos para que nos ayudara a determinar qué está sucediendo con la tierra que utilizamos para generar la electricidad, porque también hemos notado que a la par de esta cualidad, las plantas que se encuentran sembradas en ella están proliferando más que en las macetas que no estamos utilizando.

AIC: ¿En qué fase se encuentra el análisis biológico?

JDVC: Esta etapa de la investigación está iniciando apenas, la responsable de la investigación actualmente nos está ayudando a seleccionar la tierra que utilizaremos para el análisis, porque el experimento comenzó de manera incidental y lo hicimos con la tierra que existe en las jardineras de la universidad; sin embargo, queremos analizar otro tipo de tierras, de las que se utilizan para sembrar plantas, para determinar si se genera más electricidad y si las plantas florecen mejor y más rápido, entre otros aspectos.

AIC: ¿Cuál es la relevancia de este trabajo de investigación?

JDVC: Antes que nada debo decir que al trazar el proyecto, nos dimos cuenta que en la literatura científica no se ha reportado nada como lo que estamos haciendo, me explico, hemos leído que existen plantas que generan electricidad y además de que no nos dan la receta de cómo se logra, este tipo de plantas en el mercado son muy caras; no obstante, las aleaciones que nosotros estamos ocupando (binarias con base en zinc y aluminio) son de muy bajo costo y la duración que hemos logrado es bastante competitiva —más de tres meses— lo que, a su vez, las vuelve una opción real para suministrar electricidad en casas habitación.

Estimamos que con una instalación de plantas podríamos abastecer de electricidad los focos del hogar, así como televisiones y computadoras. Lo único que aparentemente estaría fuera de nuestro alcance sería el refrigerador, que es un aparato que demanda grandes cantidades de corriente.

AIC: ¿Los resultados de este trabajo serán consignados en un artículo científico?

JDVC: Así es, de hecho estamos todavía en proceso de redacción del artículo; sin embargo, estamos tratando al mismo tiempo de que sea aceptado en una revista española especializada en el sector industrial. Estamos aún en la etapa de redacción, estamos por terminar para enviarlo a su revisión al cuerpo editorial de la revista.

Fuente: CONACYT.