Sociedad
Universidad Aut√≥noma: “En 2070 la generaci√≥n el√©ctrica en Chile ser√° de un 70% renovable”
Publicado por: Max Duhalde La información es de: Comunicado de Prensa
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El Metro de Santiago, el Biotr√©n o el Merval alimentados principalmente por la energ√≠a solar o e√≥lica debiera ser considerada una realidad factible de implementar durante los pr√≥ximos a√Īos, especialmente si tanto autoridades como expertos coinciden en que se trata de un paso necesario para transitar desde la matriz actual contaminante hacia una basada en energ√≠as renovables no convencionales.

Para los m√°s optimistas es ‚Äúfactible y eficiente‚ÄĚ que Chile alcance una matriz de generaci√≥n el√©ctrica cercana al 100% renovable dentro de los pr√≥ximos 30 √≥ 40 a√Īos, mientras que algunos m√°s cautos proyectan que hacia el 2035 al menos el 50% de la generaci√≥n el√©ctrica nacional provendr√° de energ√≠as renovables, y que reci√©n en el 2050, √©sta llegar√° al 70%.

Sin embargo, durante las √ļltimas dos d√©cadas la contaminaci√≥n por CO2 en Chile ha crecido en m√°s de 150%, muy por encima del promedio mundial (51,3%) y del conjunto de pa√≠ses de la OCDE (9,4%). De hecho, el 70% de nuestra matriz energ√©tica primaria depende de combustibles f√≥siles, altamente contaminantes y, por ende, de car√°cter antropog√©nico o de responsabilidad humana.

En este marco, la Dra. Ximena Z√°rate ‚Äďdocente investigadora de la Universidad Aut√≥noma de Chile- desarrolla un FONDECYT de Iniciaci√≥n que apunta a mejorar la eficiencia de una nueva generaci√≥n de celdas fotovoltaicas que resultar√≠an m√°s econ√≥micas que las actuales y masificadas celdas solares de silicio.

‚ÄúEl role de colorantes con arquitectura Aceptor-puente-Donor en los mecanismos de foto-inyecci√≥n electr√≥nica en celdas solares sensibilizadas por colorantes. Relaci√≥n estructura del colorante versus el mecanismo de inyecci√≥n‚ÄĚ, es el nombre del proyecto que lleva adelante como investigadora principal.

‚ÄúDebido a los esfuerzos que actualmente se llevan a cabo por la b√ļsqueda de alternativas a fuentes de energ√≠a no contaminantes, las celdas solares son una prometedora opci√≥n‚ÄĚ, se√Īala, precisando que ‚Äúa partir de las investigaciones en mi tesis de doctorado y ahora en el proyecto Fondecyt, me he enfocado en el estudio de las propiedades qu√≠micas √≥ptimas de mol√©culas que sean buenos constituyentes de las celdas solares sensibilizadas por colorantes y en el mecanismo de generaci√≥n de la corriente el√©ctrica. Esto con el fin de evaluar par√°metros claves que influencien la eficiencia de las celdas‚ÄĚ.

Celdas sensibilizadas por colorantes

La investigadora asegura que ‚Äúa ra√≠z de la alta demanda actual de los dispositivos fotovolt√°icos que emplean la luz solar como fuente de energ√≠a, este campo ha atra√≠do mucha atenci√≥n, por lo que el estudio de las celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSCs) o tambi√©n llamadas celdas solares de Gr√§tzel (apellido del qu√≠mico suizo que las patent√≥), es un t√≥pico de gran inter√©s‚ÄĚ.

En ese sentido, la Dra. Zárate explica que las DSSCs son dispositivos que realizan conversión de energía luminosa a corriente eléctrica, las cuales están principalmente constituidas por un electrodo de vidrio conductor transparente, cubierto con una película porosa de un semiconductor, en el cual los colorantes o tinturas son absorbidos, además de un contra electrodo, que es también un vidrio cubierto con un material conductor.

‚ÄúUna parte importante de las celdas son los colorantes, los cuales son compuestos que deben presentar propiedades como estabilidad y absorci√≥n en el rango UV-Vis del espectro electromagn√©tico. Por otra parte, la base del funcionamiento de una celda de Gr√§tzel es el efecto fotoel√©ctrico, en el cual la energ√≠a de la radiaci√≥n solar es empleada para llevar a cabo una transferencia de electrones desde el colorante hacia el semiconductor, proceso llamado foto-inyecci√≥n‚ÄĚ, nos detalla.

Al respecto, la investigadora explica que se ha estudiado la foto-inyección electrónica, encontrando que existen dos tipos de mecanismos: el indirecto (o tipo I) y el directo (o tipo II). Agrega que, en este contexto, se plantea estudiar con herramientas de la mecánica cuántica, las propiedades fotovoltaicas de diferentes familias de colorantes con arquitectura Aceptor-puente-Donor y evaluar cuáles propiedades estructurales conducen a estas moléculas a presentar inyección del tipo I ó del tipo II.

Por ello, el prop√≥sito de su investigaci√≥n es que, ‚Äúa partir del an√°lisis de las propiedades estructurales y fotoqu√≠micas de los colorantes y el mecanismo de foto-inyecci√≥n electr√≥nica, busca comprender el hecho de qu√© colorantes toman un mecanismo de inyecci√≥n espec√≠fico‚ÄĚ, ya que ‚Äúel objetivo es proporcionar un medio simple que correlacione la estructura del colorante con los mecanismos de inyecci√≥n, para as√≠ poder predecir la ruta de generaci√≥n de corriente que mostrar√° una mol√©cula, y de esta manera profundizar en mejorar la eficiencia de la foto conversi√≥n‚ÄĚ.

Ximena Z√°rate Bonilla es Qu√≠mico por la Universidad Industrial de Santander, Colombia, y Doctora en Fisicoqu√≠mica Molecular de la Universidad Andr√©s Bello. Actualmente, se desempe√Īa como docente investigadora del Instituto de Ciencias Qu√≠micas Aplicadas, perteneciente a la Facultad de Ingenier√≠a de la Universidad Aut√≥noma de Chile.

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