Los estudiantes Claudia Escobar Prado e Irene Sánchez Villalobos, de la Escuela de Química de la Universidad de Costa Rica (UCR) ganaron el concurso Bayer Encuentro Juvenil Ambiental (BEJA), promovido por la empresa Bayer Centroamérica y El Caribe.
Las propuestas seleccionadas se relacionan con la producción de energías alternativas. Claudia Escobar participó con el proyecto “Plantas y microorganismos en la sensibilización de celdas solares de tercera generación para producción de electricidad”, dirigido por el Dr. Leslie Pineda Cedeño del Centro de Investigación en Electroquímica y Energía Química (CELEQ).
Por su parte la estudiante Irene Sánchez presentó la investigación: “Fosfatos de cobalto como catalizadores para la electrólisis del agua y producción de hidrógeno”, dirigido por la Dra. Mavis Montero Villalobos, de la Escuela de Química, UCR.
El proyecto de Escobar consiste en la búsqueda de pigmentos para la producción de dispositivos bioinspirados: celdas solares de tercera generación cuyo funcionamiento se basa en el proceso de fotosíntesis.
Según explicó la estudiante, este tipo de celdas consiste de una película de grosor micrométrico de dióxido de titanio (TiO2), con tamaños de partícula nanométricos. “Se recubre con una o más capas de un tinte que se encarga de absorber la luz y ‘donar’ los electrones excitados a la banda de conducción del dióxido de titanio.
“Este se encuentra adherido a un electrodo transparente, generalmente óxido de estaño dopado con flúor (FTO) que los conduce al circuito externo para realizar trabajo. Luego serán recibidos por un electrodo auxiliar, normalmente un óxido conductor transparente recubierto con un catalizador, que los transfiere a un electrolito con un mediador”, detalló.
La investigación en pigmentos podría generar estructuras que pueden aumentar la eficiencia en la producción de energía eléctrica. Además, pueden utilizar materia prima en mejor costo que los paneles solares convencionales, lo que permitiría obtener un dispositivo de menor costo, por lo que las personas podrían tener acceso a esta clase de energía.
El proyecto liderado por Irene Sánchez abre la posibilidad de crear hidrógeno como fuente alternativa de energía basado en la electrólisis del agua (descomposición del agua en O2 e H2).
Según explicó la proponente, la reacción de electrólisis del agua requiere mucha energía para llevarse a cabo y presenta un ‘sobrepotencial’ alto por lo que el proyecto se centra en la síntesis de un catalizador basado en fosfatos de cobalto que logre disminuir ese ‘sobrepotencial’ y optimizar la reacción de electrólisis del agua.
A partir de lo anterior, se podría generar una nueva fuente de energía alternativa, lo que disminuiría la dependencia del petróleo y una menor contaminación ambiental. Además se estaría promoviendo la síntesis de un producto (catalizador) con un mayor valor agregado lo que le daría mayor importancia al país a nivel mundial.
Las investigaciones realizadas hasta ahora han permitido obtener un compuesto que tiene propiedades catalíticas para el proceso de electrólisis del agua. Además, el compuesto generado es reproducible; de bajo costo y de materias primas abundantes; entre otros.
Con estas características viene a ser un compuesto accesible para muchas personas y su uso podría ser más desarrollado a lo largo de los años.
Con este proyecto se daría un paso más para lograr la carbono-neutralidad en Costa Rica.
