ESTE MUNDO ES DE AQUELLOS QUE SE ATREVEN A SOÑARLO Y QUE TRABAJAN INCANSABLEMENTE PARA PODER CONSTRUIRLO

Héctor Iván Sánchez Moore, estudiante de la Ingeniería en Mecatrónica en el quinto semestre en la Universidad Anahuac México Norte, está proponiendo una alternativa para el manejo de la energía de alto rendimiento, con enfoque de sustentabilidad y presentó recientemente, una publicación en la revista Micro Machines, donde plantea la posibilidad de la fabricación de una super pila o bien un supercapacitor, con el uso de recursos orgánicos como la hoja de palma reciclada, como sustrato para reducir el impacto ambiental con su uso.

Esta super pila, ha sido probada en condiciones controladas, para conocer su comportamiento eléctrico, sus posiblidades de almacenamiento de carga, la durabilidad de los materiales, el aislamiento, las reacciones derivadas y las aplicaciones a gran escala o en dispositivos que requieran de grandes cantidades de manejo de enegría para el funcionamiento de mecanismos eléctricos, que incluso pueden manejarse como estrategias de emergencia o alternativas en caso de fallas en uso de energía eléctrica y a través de los estudios realizados y las comparativas con los capacitores tradicionales, se tiene una fuerte espectativa para que este tipo de dispositivos de manejo de enegía, puedan brindar una alternativa sustentable y permita una disminución de la extracción de recursos naturales no renovables para manejo de energía a gran escala, ya que los materiales que son referidos en este estudio, como los sustratos, electrodos, membranas separadoras y electrolitos, tienen un alto potencial para su uso en supercapacitores orgánicos, que además de estar presentando gran capacidad de carga y descarga, al terminar su vida de uso, se espera, no generen contaminantes, ya que están elaborados con materiales orgánicos biodegradables.

Para conocer un poco más de la labor que realiza Héctor Iván, platicamos con él sobre este proyecto y nos explica lo que es un supercapacitor:
“Un supercapacitor es un dispositivo electrónico el cual, funge más que nada como una batería, pero en este caso no solamente te estoy hablando de que un supercapacitor tiene una capacidad mucho mayor a la de un capacitor ordinario, sino que a su vez justamente es muy útil para aplicaciones de carga y descarga rápida, posee un ciclo de vida mucho mayor al de las baterías ordinarias y tiene una gama de aplicaciones muy amplia.
En este caso un súper capacitor consta de pares de capas conductivas, una capa intermedia, la cual es un separador o un electrolito de soporte para poder estabilizar la carga, pero básicamente es una batería”.
Pero, ¿una pila “ecológica”?, las pilas ordinarias están conformadas por metales pesados que pueden ser tóxicos y altamente contaminantes para el entorno y Héctor comparte que normalmente los supercapacitores, se depositan sobre plástico o sobre algún metal, materiales que sean semiconductores, por ser dispositivos electrónicos que normalmente puede ser silicio que es más común de utilizarse por su estabilidad térmica y facilida de procesamiento o bien, el germanio, que aunque es más reactivo, puede ser más suceptible a la oxidación y corrosión, por lo que son considerados como materiales de dificil manipulación.
Después de la vida útil, en el caso de las baterías ordinarias, deberían serpararse para poder recibir un tratamiento especial, sin embargo esto no es una realidad en nuestro país y lo común es desecharse de ellas sin ningún tipo de control o manejo especial.
“Aquí la cosa está en cómo se tratan después de que terminan su ciclo de vida útil. Normalmente un ejemplo muy común con las baterías ordinarias, ya ves que lo más adecuado sería que justamente se pudieran separar en un contenedor especial y que se pudieran mandar a un sitio de tratamiento especial para que justamente después de ser desechadas no tengan un impacto ecológico muy grande”.
Es por ello, que parte de la innovación que plantea Héctor está en el uso de sustrato a partir de la hoja de palma reciclada.
“Entonces aquí no solamente te estoy hablando de que estamos dándole una segunda vida a algo que ya se utilizó, sino que también eso vuelve el dispositivo completamente biodegradable. ¿Qué pudiera ser mejor que el hecho de que una vez que termina su ciclo de vida útil el dispositivo, que tú puedas simplemente tirarlo en tus plantas, en tu jardín y que no tenga ninguna repercusión al medio ambiente? Al contrario, como es biodegradable es benéfico.”
Hablar de una pila que pudiera no ser contaminante, genera muchas preguntas, sobre todo pensando en si los metales que son utilizados como conductores ya no tendrían alguna repercusión al estar vinculados con la hoja de palma y Héctor asegura que no.
“No, no, para nada. Es que en este caso ya no se están utilizando, no es tanto por el hecho como de reemplazarlos, sino encontrar una alternativa la cual mantenga el funcionamiento del dispositivo sin estar sacrificando rendimiento, por así decirlo.”
Si una super pila, como la que está planteada en este proyecto, da la oportunidad de dejar de extraer recursos naturales, dejar de contaminar y además tener un alto rendimiento, se esperaría que pueda ser piloteada para otras pruebas y aplicaciones a gran escala, por lo que  Héctor comparte que con la publicación de este artículo, muchas mediciones obtenidas en diferentes condiciones de espectros de luz y mediciones eléctricas que han dado resultados alentadores. 
“Entonces ahora que ya se publicó, que vemos que sí, justamente sí tiene un pie para que podamos continuar, era lo que justamente estaba hablando con mis directivos, ya seguiría, a la mejor ver una parte de optimización y no solamente, sino tal vez ya desarrollar una segunda versión del dispositivo, en la cual si ya nos enfoquemos más en encontrarle propiedades reales, en encontrarle una aplicación real y ver cómo se comporta en ambientes reales y en qué tipo de dispositivo se podría estar utilizando esta batería.”
Y, ¿qué usos pueden tener los supercapacitores? Héctor comparte que pueden ser de diferentes tamaños y capacidades, versátiles, como para poderse utilizar en un reloj, en dispositivos médicos, en sensores, o bien, pueden tener otras aplicaciones más amplias, como el uso en los sistemas de frenado tanto de vehículos eléctricos  de autos, trenes y autobuses, o bien, para ser utilizados en los sistemas de compuerta de emergencia de los aviones, que al ser una opción alterna, puede resultar de gran utilidad en caso de alguna falla o emergencia eléctrica, que requiera de un soporte de energía confiable y de rápida respuesta.
“También incluso ya aplicaciones mucho más grandes, actualmente son utilizados para la mejora de consumo y eficiencia de los sistemas de energía tanto de naves aeroespaciales como de satélites. Entonces la gama de aplicaciones es bastante amplia, puede ser desde muy pequeñita a muy grande, estamos hablando de mucha capacidad de energía y su duración, su vida útil, el ciclo de vida útil depende meramente de la aplicación y sobre todo del uso que se le dé es como cualquier otra batería, o sea, si una batería, no sé, tú la dejas quieta, a lo mejor eventualmente si va a comenzar a perder esa  capacidad de carga.”
Super capacitor con sustrato de palma reciclada.
Dispositivos ya manufacturado, super capacitor con sustrato de palma reciclada.
Otra de las cualidades que se busca en las baterias a cualquier escala, es la durabilidad, de lo que Héctor comparte que en este sentido, dependerá de la vida de uso que se le dé, sin embargo, en este trabajo de innovación, se busca que este supercapacitor, cuente con pares de capas conductivas e intermedia que cuente con un electrolito de soporte que permita una mayor estabilidad en el ciclo de carga y descarga de esta pila.
“Un problema que también tienen los supercapacitores actuales es que con ese ciclo de carga y descarga, eventualmente comienza a deteriorar el electrolito.
¿Entonces qué es lo que pasa? Que eventualmente ya no hay nada de electrolito en la capa intermedia y eso ya hace que la carga ya no sea tan estable y el dispositivo se comience a deteriorar de una manera mucho más acelerada. Ahora, también con mi trabajo se pretende agregarle un recubrimiento al electrolito, en este caso emple nylon 11, un recubrimiento polimérico.
 ¿Entonces qué es lo que va a pasar? La carga va a continuar deteriorando el electrolito, pero como está recubierto, le va a tomar mucho más tiempo poder deteriorarlo, el electrolito se va a quedar por mucho más tiempo en la capa intermedia y el dispositivo como tal va a tener un ciclo de vida mucho mayor, mucho más prolongado que un supercapacitor ordinario. Pero normalmente te comento, depende meramente del uso que se le dé, lo que sucede muchas veces con estas pilas ordinarias que también se pierde y no hay manera como de rellenar digamos, esta función.”

Con el uso constante, cualquier batería recargable sufre deterioro entre carga y descarga, ciclos que están marcados por el tipo de uso que se le de a estas herramientas de almacenamiento y soporte energético, que con el paso del tiempo, su velocidad de carga será más lento y su capacidad de retención de energía será menor hasta terminar con su ciclo de vida útil y es que a nivel mundial, nos encontramos en un momento de alta dependencia a los aparatos electrónicos, hay una alta demanda de tecnificación y de uso de energía para el desarrollo de procesos productivos y para la vida cotidiana, por lo que, a decir de Héctor: “Esta innovación no es un accidente, sino el resultado de la curiosidad incesante y de la valentía de cuestionar lo establecido”, que además agrega que: “Con cada descubrimiento nosotros nos acercamos más hacia lo desconocido y finalmente pues no hay que olvidar que no innovamos como tal porque sea obligatorio, sino porque es necesario.” 
Con entusiasmo, Héctor comparte los resultados de su arduo trabajo, que promete una gran oportunidad para gestionar los recursos naturales y energéticos con fines de sustentabilidad y asegura que “Este mundo es de aquellos que se atreven a soñarlo y que trabajan incansablemente para poder construirlo.” y para ello, es necesario pensar a largo plazo, aprovechar las oportunidades y buscar cumplir los objetivos, que para este futuro ingeniero, está vinculado al mejoramiento de las tecnologías, con una disminución de los costos ambientales.
“Entonces la innovación tiene que ser parte del avance, es parte de lo que se continúa haciendo y el avance sí o sí tiene que ser necesario. Entonces, justamente esta innovación, como te comenté, no solamente pretende en la parte de a lo mejor encontrar una alternativa sustentable y ya, sino que incluso mejorar el rendimiento, encontrar tecnologías que sean mucho mejores en cuanto a su capacidad y que también sean más adaptativas gracias justamente a eso.”
Medición de propiedades eléctricas del dispositivo.
Héctor Iván Sánchez Moore, espera que su investigación pueda tener buenos resultados y presentarla en un congreso nacional y trabaja en una segunda versión del dispositivo, que puede tener grandes alcances para aplicarse en muchos sectores, con el enfoque de mejoramiento energético, sin perder de vista la sustentabilidad y el manejo adecuado de residuos.
“Incluso por la parte que te comentaba de la palma reciclada, estamos hablando de una reducción de costos bastante grande, lo que incluso no solamente lo hace conveniente por la sustentabilidad, sino también por la parte económica, que también podremos ahorrar mucho más fabricando esta clase de dispositivos. Y sí, también lo fundamental actualmente, pues ya ves que estamos en un punto bastante crítico con todo este tema de la contaminación; ya estamos a menos de 30 segundos de la medianoche de llegar a un punto donde ya no se va a poder volver.”
Héctor,  deja un mensaje claro a los consumidores, a las personas que todos los días utilizamos aparatos electrónicos que requieren del uso de baterias, para que seamos críticos, que busquemos alternativas que permitan hacer más eficiente los recursos, la energía, la tecnología y el derecho a la conservación del ambiente y la naturaleza a largo plazo. 
“Sobre todo es fundamental poder concientizar, pues justamente lo que tú me dices, de no solamente pensar en el uso que le vamos a dar y luego lo desecho a corto plazo a cabo, sino también ser muy conscientes del impacto que esto va a repercutir a largo plazo, porque también finalmente pues es el mundo que después le vamos a dejar a alguien más. Ahorita los problemas a los que nos estamos enfrentando, incluso e temas de sustentabilidad, de ecología, pues son de generaciones pasadas a las que también no les importó lo suficiente, no concientizaron demasiado.
Entonces, pues justamente también sí diría esta parte de ser más conscientes al respecto y sobre todo dejar la pauta para futuras generaciones a las que después les va a tocar enfrentarse a problemas mucho mayores a los que nosotros nos estamos enfrentando si no tomamos acciones a tiempo y que a lo mejor lo vemos lejos y  porque también ya no estamos hablando de que a lo mejor para la próxima década o por el hecho de que yo te diga de que hay en próximas generaciones, no te estoy hablando de aquí a 50 años o algo por el estilo, sino que pues sí estamos en un punto muy, muy crítico y justamente como tú nos dices, o sea, hasta hay apagones o de repente ya hay escasez de agua, ya tiene que ser en ciertas zonas ya tiene que ser por tanteo o de donde de plano ya no cae agua, entonces ya estamos llegando a un punto muy crítico en donde ya no estamos acabando los recursos que tenemos disponibles y por el contrario los seguimos sobreexplotando.”
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