Puebla, Puebla.- El doctor Enrique Quiroga González, titular del Laboratorio de Energía del Instituto de Física Luis Rivera Terrazas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), trabaja en el desarrollo de nuevos materiales para crear baterías de alta capacidad de almacenamiento de energía o alta potencia.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Quiroga González explicó que en su laboratorio se desarrollan proyectos de impacto social, ambiental y económico al estudiar baterías hechas con procesos o materiales sustentables y de bajo costo, lo que representa una oportunidad para que inversionistas de México o del extranjero puedan interesarse en estas nuevas tecnologías.

Quiroga González indicó que a pesar de que las baterías son una tecnología relativamente antigua, existe la necesidad constante de mejorar su rendimiento, capacidad o potencia para diferentes aplicaciones. En su laboratorio estudian especialmente materiales para baterías de ion de litio, que son las que presentan las mayores capacidades por unidad de peso y unidad de volumen, entre los diferentes conceptos de almacenamiento de energía. En particular, si se comparan con baterías de plomo-ácido, utilizadas generalmente para el arranque de un auto, las baterías de ion de litio pesan hasta 30 veces menos, dependiendo de su composición.

“Las baterías de ion de litio nacieron en los años 80, pero a mediados de 2010 se da un auge, sobre todo ante el interés de la industria automotriz por desarrollar tecnología para autos eléctricos. Esto sin mencionar las propias demandas de las compañías fabricantes de dispositivos móviles que requieren pilas cada vez con mayor capacidad”.

Más capacidad, menos volumen

El doctor Quiroga refirió que las baterías de ion de litio también pueden ser de gran utilidad en los grandes centros de datos, los clústeres donde se guarda y procesa información que manejan compañías como Google o Microsoft, o centros de supercómputo.

"Para que estos centros de datos funcionen sin interrupciones, se necesita de unidades de respaldo de energía a base de plomo-ácido, que ocupan hasta 25 por ciento del total del volumen de los edificios de estos centros. Sin embargo, si cambiamos todo ese almacenamiento a base de plomo-ácido por baterías de ion de litio, se reduciría 20 veces el volumen que se ocupa. Eso conlleva una reducción de costos importante", detalló el doctor Quiroga.

Otra aplicación poco considerada es el almacenamiento de energía proveniente de fuentes renovables, como la energía de celdas solares, las cuales también se preparan en el Laboratorio de Energía. Fuentes como esta proveen energía de forma intermitente porque hay luz del sol solo de día, por lo que requieren de un medio de almacenamiento para excesos de energía, que puede usar en periodos en los que no hay generación. Para esta aplicación, las baterías de ion de litio pueden funcionar de forma confiable.

Como parte de estos desarrollos, el doctor Quiroga también trabaja en su laboratorio con ánodos de silicio, que tienen una capacidad 10 veces superior a la de grafito. También estudia cátodos a base de azufre, con una capacidad cuatro veces superior a la de cualquier otro concepto de cátodo.

La investigación en el Laboratorio de Energía sobre ánodos de silicio se enfoca en el micromaquinado del semiconductor, es decir, se “esculpe” silicio dándole diversas propiedades. Por ejemplo, se puede volver poroso para mejorar su conductividad iónica; se puede preparar en forma de microhilos para soportar mejor el estrés mecánico cuando se inserta litio; también se le pueden hacer canales conductivos de carbón, o bien se puede “decorar” con partículas metálicas para aumentar la velocidad de carga y descarga al mejorar la conductividad electrónica.

Cáscaras de cacahuate y plátano como insumos para baterías

Como parte del trabajo que desarrollan en el laboratorio, el doctor Quiroga recurre al carbón para mejorar la conductividad eléctrica en las baterías, el cual obtiene de biomasa de cáscaras de cacahuate, cáscaras de plátano y olotes. La biomasa se quema hasta obtener carbón que presenta cierta porosidad y que ayuda a conducir electricidad.

"Probamos materiales naturales, usando residuos de biomasa para producir carbón, que es importante para las baterías de azufre que desarrollamos, tanto como material de soporte como de transporte electrónico. El azufre presenta capacidades de almacenamiento muy altas, pero los cátodos de este material aún presentan algunos problemas, principalmente debidos a su baja conductividad iónica y electrónica. A nosotros nos interesa usar biomasa con el objetivo específico de mejorar el rendimiento de la pila. Se puede hacer ingeniería del carbón de biomasa, obteniéndolo más poroso o menos poroso, más conductivo, etcétera.”

Red temática de almacenamiento de energía

El trabajo con baterías de ion de litio y otros medios de almacenamiento de energía involucra diversas disciplinas como la ciencia de materiales, física, microelectrónica, química y electroquímica, pero también hay que tomar en cuenta el enfriamiento, seguridad, empaquetado y diseño.

Posteriormente, cuando muere la pila también hay grandes oportunidades de proyectos de reciclaje. Tomando en cuenta esta multidisciplinariedad, el doctor Quiroga ha tenido la iniciativa de convocar desde 2014 a expertos en diferentes disciplinas, pero con interés en el estudio de medios de almacenamiento de energía. El foro de encuentro ha sido el congreso internacional Energy Storage Discussions, que este año se desarrollará en Puebla el 20 y 21 de noviembre.

A raíz de las discusiones realizadas, este año el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) aprobó la creación de la Red Temática de Almacenamiento de Energía. Esta red agrupa a más de 115 miembros de 24 instituciones tanto públicas como privadas de 14 estados de la república.

Finalmente, el doctor Quiroga González enfatizó que es importante que los inversionistas mexicanos apuesten en el desarrollo de tecnologías en baterías. Es un mercado rentable que no requiere de grandes cantidades de dinero como inversión, ya que los procesos de fabricación son relativamente sencillos y se pueden automatizar, advirtiendo que aún es posible competir en esta área a nivel internacional, tanto científica como tecnológicamente.

Conacyt

Culiacán, Sinaloa.- El doctor Roberto Parra Saldívar es nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), pertenece a la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), es director del grupo de biotecnología sustentable aplicada del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) y actualmente realiza un año sabático en la Universidad de Harvard.

Su motivación por la investigación surgió al conocer a sus mentores, los doctores Francisco Bolívar Zapata, Agustín López Munguía y Rodolfo Quintero Ramírez.

“Desde pequeño supe que me gustaba la investigación, pero cuando acudí a algunos seminarios a la UNAM y encontré a esos investigadores tan reconocidos, con perfiles impresionantes, me interesó aún más. Me esforcé para hacer investigación como ellos, que para mí son líderes de la alta investigación que hay en México. Siempre serán mis ejemplos a seguir”, comentó.

Fue una de las conferencias del doctor Francisco Bolívar Zapata la que lo impresionó e impulsó para seguir en el área de la investigación. Se trataba del programa de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) Cartera a la Investigación, que acercaba a los estudiantes a conferencias de investigadores de muy alto nivel.

“A partir de eso me enamoré de la ciencia, de la forma en cómo se trabaja en la investigación”, expresó.

El área de trabajo de Parra Saldívar es diversa. Es ingeniero bioquímico, con maestría en ciencia y tecnología en alimentos, doctorado en biotecnología y posdoctorado en medio ambiente. Actualmente, con apoyo del Tec de Monterrey participa en un año sabático en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), de la Universidad de Harvard.

Cursó el doctorado en la Universidad de Cranfield, en Reino Unido; ahí trabajó en un proyecto sobre producción a mayor escala en reactores para la obtención de compuestos y metabolitos de la industria farmacéutica.

“Estuve trabajando con proyectos que tenían que ver con la farmacéutica inglesa GlaxoSmithKline, en la producción de compuestos que permiten reducir el colesterol en sangre y con la producción de enzimas transgénicas en hongos para producirlas en gran escala”, explicó.

Después del doctorado logró una plaza de investigador en Europa y recibió un contrato en Londres para trabajar en el proyecto llamado SP7, un proyecto de gran escala, con más de 21 socios entre universidades, centros de investigación e industria.

“Ahí desarrollé proyectos orientados hacia la industria y también tuve mucha experiencia coordinando proyectos grandes, que se dividen en varios núcleos. El núcleo de escalamiento estaba bajo mi supervisión, entonces me encargué de la parte de escalamiento, la parte de producción de enzimas, porque el proyecto se llamó Shofied, que es un proyecto dedicado al desarrollo de enzimas para la generación de nuevos colorantes para la industria textil”, dijo.

El proyecto logró colaboraciones con centros de investigación de universidades en Polonia, Reino Unido, Irlanda, Italia, Francia, Turquía y Portugal, esto daría al investigador una visión clara de cómo trabajar en vinculación con proyectos internacionales, con financiamientos de hasta 10 millones de euros.

Una larga lista de proyectos

El investigador considera que Shofied es uno de los proyectos que marcó su carrera. Aprendió a desarrollar proyectos multidisciplinarios con la colaboración de diversas universidades en Europa. Otro proyecto, de GlaxoSmithKline, consistió en desarrollar nuevos procesos para la producción de compuestos de alto valor para la industria farmacéutica.

“El proyecto de producción de compuestos para reducir el colesterol en sangre fue justamente el desarrollo de un nuevo reactor para la producción de este compuesto que yo mismo diseñé con microorganismos inmovilizados para producir escualestatinas, compuestos que estuve produciendo, además de linfocinas, como un proyecto de doctorado”, recordó.

Desarrolló el proyecto de 2001 a 2004. Posteriormente, realizó el posdoctorado y el proyecto de producción de enzimas para la generación de nuevos colorantes para la industria textil, de 2004 a 2005, 2005 a 2008. Más tarde regresó al Tec de Monterrey donde surgieron nuevos proyectos con resultados positivos para la industria, el desarrollo tecnológico, la formación de estudiantes.

“A partir de que regresé en 2009, y a la fecha, he tenido más de 30 proyectos nacionales e internacionales. Hemos tenido proyectos del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) del Conacyt y binacionales que han sido de muy alto valor. También hemos tenido proyectos con empresas. Ha sido un abanico de posibilidades”, dijo.

Entre esos proyectos destaca la producción de ácidos grasos de microalgas y omega 3, que se obtiene generalmente de los peces. Propuso que no se trataba de la forma más sostenible de obtener ácidos grasos.

“Hemos estado trabajando en proyectos con Biomex, empresa en Guadalajara. Hemos desarrollado proyectos con ellos para la producción de ácidos grasos, omegas 3, antioxidantes”, dijo.

El investigador cuenta con más de 100 artículos publicados, 85 indizados y mil 200 citas; también ha participado como supervisor de siete estudiantes de doctorado y 25 de maestría.

Un chip innovador

Actualmente Parra Saldívar realiza un año sabático en el MIT, en la Universidad de Harvard. Ahí participa en un proyecto-convenio del Tec de Monterrey para el desarrollo de un sistema de órganos de skin-on-a-chip. Busca el diseño de un chip que evalúe el sistema celular de la piel sin necesidad de exponer a un paciente.

“Solamente 30 por ciento de las prescripciones médicas funciona para tratar un padecimiento. Un 60 o 70 por ciento no produce el efecto deseado o produce un efecto adverso. En algunos casos este riesgo adverso puede causar daños severos a la salud”, comentó.

Añadió que el proyecto plantea que a futuro el sistema permita evaluar padecimientos sin necesidad de exponer a un paciente.

“Que podamos contar con todos los órganos del cuerpo en un chip, y que este pueda ser expuesto a la aplicación de dosis de cierto tratamiento y, sin exponerte a este tratamiento, verías las respuestas de las células ante este. Otra ventaja es que el sistema permite no probarlo con animales. En lugar de hacer pruebas con miles de ratones o conejos, se hace con los chips y ya no exponemos a ningún animal a estos tratamientos”, expuso.

El proyecto involucra a tres jóvenes mexicanos, entre ellos al sinaloense y becario del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), Humberto Ramírez Leyva, y las estudiantes del Tec de Monterrey Érica López y Carolina

Conacyt

José Pablo Hernández/Veracruz, Ver. - No son dos sino tres los trabajadores fallecidos en el colapso de un silo que almacenaba 8 mil toneladas de maíz; dos cuerpos fueron ya encontrados y buscan otro más.

Luego de la protesta de familiares de trabajadores ante la falta de información, el director de Apiver Juan Ignacio Fernández Carbajal confirmó en entrevista para el noticiero de Grupo Pazos, que habían hallado ya dos cuerpos.

“Desgraciadamente ya encontramos a una de las personas sin vida, es aparentemente un tercero, es un chofer que estaba dentro de su camión y acabamos de recuperar el cadáver”, diría en la entrevista a dicho medio radiofónico

También confirmó que habían encontrado el cuerpo de otra víctima :

“Acabamos de encontrar un segundo más, está en el fondo del agua, el golpe del maíz lo llevó hasta el agua y ahorita están los buzos de la Marina recuperando el cadáver”.Esta persona era empleado de una empresa que brindaba servicio en el recinto portuario.

Puntualizó, aún falta por localizar a un trabajador de mantenimiento.

Cabe mencionar al mediodía el director de Apiver había comentado que durante el colapso del silo cerca de 4 mil toneladas se habían derramado en la zona, sepultando a dos de 6 los trabajadores que estaban en el lugar la madrugada de hoy.
Sin embargo no contaba que en el interior de un vehículo había quedado otra persona.
Es decir, este accidente cobró la vida de tres trabajadores.