Con un vistazo rápido al currículum de Rubén Costa Riquelme uno se da cuenta de que se trata de alguien que controla bastante bien sus áreas de trabajo.
Este químico valenciano, doctorado en el Instituto de Ciencia Molecular (Universidad de Valencia), ya ha ganado en su corta carrera profesional (solo tiene 35 años) premios de instituciones que van desde la Real Sociedad Española de Química al prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) estadounidense, y desde 2013 coordina su propio grupo de investigación. Es el padre del BioLED, que algunos llegaron a denominar como las bombillas del futuro, y ahora va a por su siguiente objetivo: crear unas 'ventanas orgánicas' que revolucionen la industria de la energía fotovoltaica.
Costa y su equipo acaban de recibir una de las becas Leonardo que otorga la Fundación BBVA para poder hacer realidad su último proyecto, el cual han denominado: "Estabilización de Proteínas para Concentradores Solares Luminiscentes". Vale, tiene un nombre algo abstracto, pero tras este enunciado se esconde la idea de un equipo que buscará, en un periodo de 18 meses, desarrollar la primera ventana solar fabricada con materiales orgánicos, basándose para ello en unas proteínas fluorescentes que absorben la luz solar y la convierten en electricidad. Es decir, de conseguirlo (algo que Costa no pone en duda), serán los padres de la primera 'ventana (placa) solar' que no necesite de componentes tóxicos como el cadmio u otro tipo de tierras raras extremadamente caras y poco ecológicas para funcionar.
"La idea nace del propio BioLED que presentamos en 2015. Con él, conseguimos, gracias a una serie de polímeros, atrapar y estabilizar las proteínas fluorescentes que encontramos en medusas y bacterias como el E. coli para crear LEDs como los tradicionales pero mucho más baratos y sostenibles que los anteriores. Tras esto, una rama de nuestro grupo de investigación pensó en dar una vuelta al invento y usar esas mismas proteínas, combinadas con otros polímeros, para fabricar ventanas solares. Y así llegamos hasta aquí", explica Costa en conversación con Teknautas.
El científico y otras 5 investigadoras de su grupo se pusieron manos a la obra y en 2019 esperan tener construida la primera de sus ventanas solares, que en principio medirá 20 centímetros de alto por 20 de ancho. "Desde el inicio buscamos cambiar los sistemas de iluminación aprovechando los recursos que da la naturaleza y creemos que este puede ser un gran avance".
El sistema ideado por los científicos se basa en una ventana normal y corriente llena de pequeñas proteínas que, combinadas con diferentes polímeros, consiguen retener los energía proveniente del Sol y la pasan a una serie de células solares colocadas en los marcos del cristal. Estas la procesan y la convierten en electricidad que luego puedes verter a la red o, como recuerda Costa, llevarla a un conector USB para cargar cualquier batería. "Hay que pensar, por ejemplo, en un rascacielos. Estos edificios tienen grandes ventanales, pero solo un tejado. Si conseguimos cambiar todos esos cristales por placas solares podemos generar mucha más energía que si ahora solo cubrimos el tejado de placas", ejemplifica el investigador.
DOS GRANDES PROBLEMAS
Su equipo, ubicado en el Instituto IMDEA Materiales de Madrid, trabaja ya para crear estos ventanales y conseguir solventar las grandes barreras que aún preocupan a Costa y obstaculizan el proyecto. "Creo que en 18 meses tendremos un prototipo sin problemas, pero aún quedan algunos puntos que tratar. La transparencia que podamos conseguir para las ventanas y la estabilidad a la que tengamos la posibilidad de llegar son los que más nos preocupan", confiesa Costa.
Ambas dificultades nacen de estar investigando con unos materiales muy poco utilizados. Solo tres centros trabajan con proteínas lumínicas y en un sector como el fotovoltaico, el equipo español es el primero en hacerlo. De ahí nace, por ejemplo, la duda de Costa sobre cómo de transparente pueden llegar a ser sus cristales.
"Trabajamos con polímeros que no son del todo transparentes y aún tenemos que ver cómo vamos a aglutinar muchos evitando generar una opacidad excesiva. Es cierto que de no conseguirlo podemos crear cristales coloreados que en grandes instalaciones como la Terminal T4 del Aeropuerto de Barajas también se colocan y pueden convertirse en generadores de electricidad para la estructura, pero nuestra idea es que el invento llegue a todo el mundo", comenta Costa.
En cuanto al segundo problema, no se podrá tratar realmente hasta que se fabrique el cristal. Y es que al ser materiales orgánicos tan poco manipulados hasta el momento no saben exactamente cómo reaccionarán estas proteínas ante la luz de ciudades como Madrid. "Tenemos que ver si la estabilidad se mantiene, además de comprobar el rendimiento que ofrecen en la absorción de la luz", culmina Costa.
De conseguir que todo marche según lo planeado, el proyecto puede ser de gran ayuda para la industria y los propios consumidores finales. Sus materiales orgánicos harán que sea mucho más barato producir estas placas e incluso, según Costa, pueden dar más rendimiento que las ventanas solares creadas hasta ahora con componentes raros mucho más caros y tóxicos. "El límite teórico que ofrecen las placas transparentes actuales se sitúa en un 7,5% de aprovechamiento de la célula solar de silicio. Contando que el máximo que se podría conseguir es un 13%, el 7,5 es un buen porcentaje, pero nosotros creemos que lo podemos superar con nuestro invento".
