México | Capacidades y oportunidades en energías renovables: La visión de una becaria
El Objetivo de Desarrollo Sostenible 7: Energía Asequible y No Contaminante tiene, entre otras metas, aumentar la proporción de energía renovable para el año 2030, ampliar la infraestructura y mejorar la tecnología para prestar servicios energéticos, así como elevar la cooperación internacional que facilite el acceso a la investigación y la tecnología relativas a la energía limpia. Para avanzar en la eficiencia energética, la Secretaría de Energía definió, a través de la Ley de Transición Energética, metas de generación de energía limpia del 35 por ciento al año 2024; de 37.7 por ciento al año 2030 y del 50 por ciento de la generación eléctrica total al año 2050.
En México, la Ley de la Industria Eléctrica clasifica como energías limpias a los bioenergéticos, la energía hidroeléctrica, la nucleoeléctrica, entre otras, cuyas emisiones o residuos asociados a los procesos de generación de electricidad no rebasen los límites establecidos en la Ley de Transición Energética. Esta Ley marca que toda tecnología de generación de electricidad que emita no más de 100 kg de dióxido de carbono (CO2) por cada MWh (Megavatio-hora) producido será considerada limpia. Por esta razón la energía nuclear, o algún otro sistema cuyo combustible como el gas natural u otro energético que no sea renovable, puede ser considerado también como energía limpia.
Por otra parte, las energías renovablesson aquellas cuya fuente de sustento está asociada a fenómenos naturales, materiales o procesos que pueden ser transformados y aprovechados por el hombre. Entre ellas se encuentran la eólica, la geotérmica, la oceánica, la solar, entre otras que al regenerarse de forma natural no producen emisiones contaminantes y están disponibles de forma continua.
Aun cuando los niveles de irradiación solar en nuestro país son óptimos, se cuenta con los recursos naturales que permiten la fabricación de la materia prima y el espacio para la colocación de paneles, la cantidad de energía solar generada en México es menor al 10 por ciento. (1)
Al término del primer semestre de 2018, la generación de energía por fuentes limpias alcanzó 24.12 por ciento (40,499.01 GWh-gigovatios por hora), faltó menos de un punto porcentual para cumplir la meta del 25 por ciento establecida en la Ley de Transición Energética. (2) En la distribución de Crecimiento de la Capacidad Instalada en Energía Limpia del periodo mencionado, las tecnologías que presentaron un crecimiento fueron la fotovoltaica, la eólica y la cogeneración eficiente, resultado de un incremento en la inversión de proyectos de energías renovables, lo cual se ajusta a los objetivos de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible.
Las energías renovables son aquellas cuya fuente de sustento está asociada a fenómenos naturales, materiales o procesos que pueden ser transformados y aprovechados por el hombre.
En este contexto, es necesaria la formación de jóvenes investigadores enfocada al desarrollo de materiales de energías limpias para elevar el nivel de crecimiento y la expansión, sobre todo, en aspectos fundamentales como la transferencia tecnológica y la propiedad intelectual. Un ejemplo es el de la doctora Michelle Vaqueiro Contreras, originaria de Guanajuato, México, investigadora asociada de posdoctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), Australia, una de las instituciones con mayor prestigio en el área de energías fotovoltaicas y renovables, donde trabaja en la fabricación, caracterización y análisis de celdas solares de silicio.
En 2018 realizó un doctorado con honores en Ingeniería Eléctrica y Electrónica en Reino Unido; a través de su trabajo busca abonar a una transferencia tecnológica más eficaz dentro de la industria solar de tecnología basada en silicio y que impacte favorablemente en la capacitación especializada de profesionistas mexicanos. El 1 de julio, se le entregará la medalla de logros distinguidos como la mejor estudiante de posgrado de la facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Manchester.
Recientemente el Conacyt conversó con la doctora Vaqueiro Contreras
¿A quién se otorga esta distinción?
La medalla la otorga la Universidad de Manchester cada año a un estudiante de posgrado por facultad; en mi caso dentro de la Facultad de Ciencias e Ingeniería, gracias a la recomendación del doctor Gianfranco Claudio de la Universidad de Loughborough, mi examinador externo de tesis, quien expresó su interés y admiración a mi trabajo de investigación y los resultados.
Aunado a esta nominación, los doctores William Heath, supervisor de maestría, y Patricia Scully de la Escuela de Química (de la Universidad de Manchester), con quien trabajé por algunos años como investigador asistente, entregaron cartas de sugerencia. Tus hallazgos sobre los mecanismos de recombinación asociados a la interacción de C-O-H (carbono, oxígeno e hidrógeno) en el silicio que disminuyen el tiempo de vida de los portadores de carga en las celdas solares, han tenido un impacto en esa industria; pues la introducción de hidrógeno en el silicio aún se reconoce por sus efectos ventajosos en la eficiencia de las celdas.
¿Cuáles son tus objetivos en el corto y mediano plazo como investigadora asociada de posdoctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur?
Un enfoque de mi trabajo actual es encontrar la mejor forma de controlar las propiedades del hidrogeno para evitar los potenciales efectos dañinos en las láminas de silicio utilizadas en la fabricación de celdas solares, y al mismo tiempo mejorar sus capacidades. Otro aspecto importante de mi investigación me llevó a trabajar con los llamados materiales 2D (como el óxido de grafeno, que es duro, flexible, resistente, y posee una alta conductividad térmica y eléctrica), por su potencial uso en múltiples aplicaciones electrónicas de muy alta tecnología (https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.08.002).
Has comenzado una colaboración con el Instituto Tecnológico de Celaya y la empresa Solarvatio en Oaxaca. A través de tu desempeño actual, ¿cómo abonarías a la vinculación entre las empresas e instituciones mexicanas con instancias internacionales que trabajan con energías renovables? Este es un proceso que comencé el año pasado y sigue en crecimiento; sin embargo, mi intención es contribuir en la transferencia tecnológica en la fabricación y evaluación de celdas fotovoltaicas, que tanto se requiere en México, por medio de diversas colaboraciones con los sectores académico e industrial.
Hasta ahora la única empresa que ha mostrado interés en la colaboración es Solarvatio, cuyo director y dueño es el ingeniero Luis Alberto Calderón Torres con quien he empezado a trabajar en conjunto. Es preciso enfatizar que la fabricación de celdas solares en México es muy pobre o, hasta donde conozco, nula. Por lo que me sería muy grato participar en el impulso de este sector que favorecería, de manera invaluable, la economía y la contribución del país en los planes de reducción de la huella de carbono.
¿Cómo invitarías a otros jóvenes a desarrollar una carrera o estudios de posgrado en el extranjero?
Desafortunadamente se tiene una idea errada de la complejidad que conlleva el estudio de un posgrado en el extranjero, sobretodo en ingeniería. Nuestra mente tiende a sobrecargarse con información y prejuicios alejados de los hechos, por ello es cuestión de tomar una decisión y dar el primer paso hacia la dirección deseada y poner todo de sí, para hacer que algo funcione antes de paralizarse con la infinidad de escenarios negativos potenciales que sólo nos privan del crecimiento.
Los resultados obtenidos por la doctora Michelle Vaqueiro Contreras son de utilidad para la industria solar de la tecnología basada en silicio, y claramente se suman a los avances en investigación e innovación científica para reducir las emisiones de carbono y los costos de energía limpia. Mientras tanto, los compromisos de México para la Agenda 2030 en el corto plazo no son menores, pues contemplan duplicar la inversión gubernamental en innovación y desarrollo tecnológico para energías limpias para 2020, así como producir el 37.7 por ciento de electricidad con energías limpias para 2024.
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