Optimizó el aprovechamiento de la energía solar y lo premiaron

La recta final del camino hasta este premio ya se estaba construyendo cuando hace seis años Juan Hugo Mecchia Ortiz ganó su galardón anterior (primer premio del XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica). Y lo que lo llevó entusiasta y constante por ese camino desde chango, cuando crecía en Jujuy, fue la química, concretamente, la inorgánica. Luego vinieron la licenciatura y el doctorado, en la UNT.

Ahora su tesis de doctorado ha ganado el premio “Dr. Enrique Herrero Ducloux 2017”, otorgado por la Asociación Química Argentina. En ella ha profundizado su huella, partiendo de la base de una gran preocupación en el mundo científico: “de los 10 grandes problemas planetarios, el primero tiene que ver con la energía -afirma-, y lo que estamos tratando de hacer es aportar nuestro granito de arena”. “Granito que cuando se suma a otros hace la diferencia, porque forma parte importante en la solución de los problemas del mundo- añade-. La solución en la que -junto con muchos- estoy trabajando está relacionada con la energía solar”.

Lo del esfuerzo colectivo no es un dato menor: “en lo personal -destaca-, estoy convencido de que los problemas del mundo se van a solucionar con el actuar de un conjunto completo y complejo de actores y disciplinas, dentro de las cuales la ciencia es uno importante, pero hay muchos otros. En resumen: al mundo lo salvamos entre todos o no lo salva nadie”.

Su aporte

El mecanismo con el que Juan viene trabajando es lo que se llama transferencia de electrones.

- ¿En qué consiste?

- Los electrones son partículas subatómicas capaces de “trasladarse” (el término preciso es transferirse) desde una sustancia a otra. Es un proceso natural, la más elemental de las reacciones químicas. Entender estos procesos y lograr modular la velocidad con la que ocurren es clave para un montón de disciplinas y procesos.

- ¿Cómo lo logran?

- Para estudiar el fenómeno usamos como “bancos de prueba” complejos de metales de transición, como hierro, rutenio o renio. Un complejo es una molécula formada por uno o más centros metálicos con otras moléculas coordinadas -unidas- a su alrededor.

- ¿Y qué importancia tiene la transferencia electrónica?

- Es de algún modo el “motorcito” de la vida, pues resulta fundamental en fenómenos como la fotosíntesis y la respiración celular, y en la electrónica molecular, entre otros. Y esos “otros” incluyen mi área de trabajo: la posibilidad de transformar energía luminosa (concretamente, solar) en otras forma de energía, por ejemplo eléctrica. Esto no es nuevo en sí mismo; los paneles solares fotovoltaicos existen hace mucho tiempo, pero son caros, porque utilizan silicio; y si bien es abundante, también es muy costoso -en términos económicos y energéticos- y resulta laborioso refinarlo. En mi trabajo hice ensayos con otro tipo de paneles solares, celdas solares que son sensibilizadas con colorantes.

- ¿Cómo funcionan?

- Emplean materiales más económicos, pero que por sí mismos sólo pueden convertir en energía eléctrica la radiación electromagnética de la región ultra violeta; entonces se desaprovecharía una importante cantidad de luz que proviene del sol en la región visible (la luz que podemos ver). Para lograrlo, utilizamos moléculas que se puedan unir a la superficie del semiconductor y ayuden a colectar la luz visible; estas moléculas se denominan colorantes. El colorante debe poseer grupos específicos de átomos que le permitan unirse de forma estable a la superficie del semiconductor; esos átomos se denominan grupos de anclaje.

- ¿Qué fue lo que lograste?

- Por un lado, modular la velocidad de transferencia de carga a una velocidad lo suficientemente lenta como para poder aprovecharla para convertir energía solar en algún tipo de energía química. El segundo logro fue usar estos sistemas para colorear las celdas; hasta ahora nadie había utilizado un grupo de átomos denominados nitrilos como grupos de anclaje. Esto abre la posibilidad de estudiar un enorme número de moléculas para estos dispositivos, que puedan funcionar con mayor eficiencia que los utilizados en la actualidad

- ¿Cuáles son las ventajas?

- En términos generales, la eficiencia: al lograr modular la velocidad se pueden diseñar mejores formas de aprovechar la energía solar. Y haber hallado que los nitrilos pueden ser usados como grupos de anclaje permite uniones más estables con el metal semiconductor en comparación con otros grupos empleados.