La ciencia y la innovación, fundamentales para resolver problemas de la industria
Es imperioso lograr que el sector productivo comprenda lo necesario que es vincularse con el sector académico para concretar la trasferencia de procesos e innovaciones a gran escala, manifestó Leticia Torres Guerra, Premio Nacional de Ciencias 2018.
Utilizar la ciencia y la generación de conocimiento para mejorar diferentes procesos de la industria, y con ello ser más competitivos, es una idea que la doctora Leticia Myriam Torres Guerra, de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), ha tenido en mente a lo largo de su carrera como especialista en la ciencia e ingeniería de materiales avanzados, los cuales tienen entre sus aplicaciones ser empleados en sistemas de energía renovable y descontaminación ambiental sustentable.
Torres Guerra, ganadora del Premio Nacional de Ciencias 2018 en el campo de Tecnología, Innovación y Diseño, explicó en entrevista que junto con su grupo de investigación trabaja desde hace años en el desarrollo de materiales avanzados, en forma de polvos y películas delgadas, para que tengan altas eficiencias en reacciones fotocatalíticas o fotoelectroquímicas (que usan luz solar), con la finalidad de producir hidrógeno de manera eficiente y sustentable.
A través de estas reacciones, con materiales avanzados a nivel laboratorio y empleando luz ultravioleta, se logra romper la molécula del agua (en hidrógeno y oxígeno) y así obtener hidrógeno totalmente puro que luego es posible convertir en energía eléctrica; también se puede usar agua contaminada para limpiarla al mismo tiempo que se produce energía.
Uno de los parámetros clave para el diseño de estos materiales avanzados (cristalinos y con micro y nanoestructuras) es tener conocimiento de diversas variables, como son sus propiedades semiconductoras, de absorción de la luz, de su estructura cristalina, así como de sus propiedades eléctricas, ópticas, catalíticas y fotocatalíticas.Leticia Torres, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, ha dirigido las investigaciones de dos familias de materiales con las más altas eficiencias reportadas en la producción fotocatalítica de hidrógeno, con producciones 20 veces más grandes a las reportadas en revistas indexadas por otros grupos internacionales de investigación.
Uno de estos materiales es el tantalato de sodio, que no es un material nuevo, pero la diferencia estriba en cómo se combina con catalizadores, el método de preparación y otras innovaciones; es decir, los pequeños cambios que se realizan afectan la estructura del material y con esto es posible generar mayores eficiencias en la producción de hidrógeno.
Y aunque la investigadora y sus colaboradores están por iniciar las pruebas a nivel semipiloto, dijo que para llevar estas innovaciones a nivel de la industria se requiere de un reactor con las condiciones necesarias que permitan llevar acabo las reacciones de manera constante y masiva.
“El principal reto al trabajar en esta área es obtener un material que tenga alta eficiencia en la reacción para la producción de hidrógeno a partir de la conversión de la molécula del agua y no resulte costoso, para lo cual es necesario identificar minerales u óxidos simples y probarlos en reactores semipiloto, pero no solo eso, además necesitamos que el sector productivo comprenda que tiene que vincularse con el sector académico para que estos procesos puedan ser transferidos a gran escala”, expuso la química.
La doctora en materiales cerámicos avanzados, que ha dirigido el trabajo de más de 70 estudiantes de posgrado, añadió que la clave está en resolverle al sector productivo sus necesidades para lograr la vinculación y tener recursos.
Recordó que hace más de 20 años lideró dos posgrados diseñados y adaptados para las compañías Vitro y Cemex, además, para esta última diseñó y adaptó el Programa Especial de Becarios UNI-EMPRESA, mediante el cual se desarrollaron proyectos tecnológicos de interés mutuo, implementándose 85% de los estudios desarrollados en la compañía y 31% en pruebas industriales, logrando una eficiencia terminal de 100%.
Torres Guerra, quien fue líder certificada en Energías Aplicadas Renovables y Eficiencia Energética en la Universidad de Harvard (2014–2015), también diseñó e implementó el Centro de Investigación y Desarrollo de Materiales Cerámicos, el cual fue autofinanciable durante el periodo en el que lo dirigió.
Un aspecto de relevancia en la trayectoria de Torres Guerra es seguir formando estudiantes en el área de materiales con propiedades semiconductoras para alcanzar altas eficiencias fotocatalíticas para la producción de hidrógeno, por lo que desde que inició su camino en la ciencia decidió abrir las puertas para que las nuevas generaciones pudieran avanzar más fácil.
En la actualidad promueve la formación de recursos humanos a través de los posgrados de ingeniería ambiental que se imparten en la UANL, contando para ello con la colaboración de investigadores nacionales e internacionales.