Investigo un misterio: conducir, asequible y masivamente, energía limpia sin que se disipe

La investigadora Paula Mellado Martín, es parte de la UAI hace doce años, cuando llegó para ejercer como profesora asistente en la Facultad de Ingeniería y Ciencias. Hoy es parte de la planta titular y durante este largo período ha postulado y se ha adjudicado cuatro Fondecyt, de los cuales el más reciente presentó bajo el título "Solids Physics", strong correlations in two-dimensional metal frameworks (Física de sólidos: correlaciones fuertes en estructuras metálicas bidimensionales) y que como se adelanta, da cuenta de su línea de interés en investigación que está centrada en cómo hacer que la transmisión de electricidad, información o energía a los materiales sea altamente aprovechada y efectiva haciendo que éstos sean mejores conductores y no disipen esa energía entregada. 

Paula lo grafica con el siguiente sencillo ejemplo; “hoy pagamos la cuenta de la luz porque los electrones se mueven y viajan por los cables que es cuando uno les aplica una diferencia de potencial. Es decir, igual que como si fuera una carretera, la electricidad choca con impurezas que se encuentra en el cable, en su recorrido. Como si se tratara de baches u obstáculos que hay que obviar en el camino y que generan el movimiento por el cual uno paga hoy la electricidad. Mientras que, si esa misma electricidad recorriera un camino liso, sin fricción, el pago sería mucho menor y más eficiente porque no se disiparía o perdería la energía en el proceso”.  

Es justamente, el poder resolver este problema esencial, la que la ha mantenido ocupada y fascinada todos estos años de búsqueda. La investigadora cree que si bien es la manera que conocemos de usar la energía es parte de la realidad “que tenemos hoy”, ciertamente, es un campo que se podría modernizar una vez que se logren reunir ciertas condiciones. Y agrega “para hacer que un material conduzca energía sin disipar hay que bajar la temperatura de ciertos materiales, en otros hay que aplicar presión, pero las soluciones que conocemos en la actualidad son todas costosas. Entonces el desafío actual es encontrar materiales que – bajo condiciones baratas y accesibles – puedan conducir energía sin disiparla de manera masiva”.   

Respecto a la complejidad de su estudio y aunque la tarea será intensa durante estos 4 años de Fondecyt, la investigadora dice que no va a “partir desde cero” sino que trabajará generando un marco conceptual basado en evidencias y experimentos anteriores, y explicando que – de alguna manera - este conocimiento es colectivo ya que funciona como “una posta” donde junto a otros y otras colegas se trabaja desde los laboratorios haciendo pruebas, pero una vez que los experimentos están bien consolidados, viene un ingeniero y los toma y luego hace una primera prueba quizá a escala más grande y elabora un prototipo. Luego, esto lo toma un profesional que es del área aplicada, hasta que esta tecnología se desarrolla y logra ingresar a la casa de las personas para su uso diario.  

Apagones, calidad de vida y energía limpia  

 

Respecto a las recientes fallas en el sistema interconectado central en Chile, con uno de los últimos “apagones” a nivel nacional y las última fallas eléctricas que han presentad el Metro de Santiago, la científica señala que lo complejo en este caso es que, en el formato actual, estamos frente a una suerte de efecto dominó donde si, en algún lugar de la cadena falla la transmisión y, de ahí en adelante, el conjunto se ve alterado. 

“Si todo viene de un canal central y éste está ramificado, las probabilidades de que alguna falla afecte a todo el sistema completo es alta. Este es un problema de conectividad, de conducción eléctrica usual y no ocurriría si se condujera energía usando propiedades de mecánica cuántica, ya que sería un paradigma distinto. Para graficarlo este sistema funcionaría más como lo hace nuestro cerebro, que cuando pensamos, éste transmite información de manera simultánea no es lineal ya que se “prenden” varios lugares del cerebro en distintas partes al mismo tiempo”, explica la profesora Mellado. 

Este trabajo no sólo busca bajar el costo de la energía y aumentar la eficiencia, sino que también mejorar la calidad de vida, ser más sostenibles y tener energías limpias. “Poder despejar el horizonte de cableados, contar con espacios más amables para vivir, suministrando energía más económica para nuestros hogares y contar con un sistema de transporte más limpio y eficiente”, explica Paula.  

Investigar y difundir los avances para las personas

 

El tema de las energías limpias y la búsqueda de alternativas energéticas es un desafío chileno, pero también mundial y hace décadas. Paula reconoce que, “ha sido un desafío complejo ya que incluso países como Alemania con muchos recursos destinados a la investigación de este tipo no han logrado dar con el desarrollo de una energía de mecánica cuántica eficiente. Pero yo confío plenamente en la ciencia y en que con paciencia y constancia vamos a llegar a descubrimientos asombrosos que nos ayuden a evolucionar. El comportamiento de las energías, es en parte, aún un misterio que los y las investigadoras estamos tratando de resolver. Uno quisiera que todo fuera más rápido porque hay múltiples necesidades y urgencias, pero la naturaleza no es inmediata y los conocimientos humanos tampoco lo son”.

La profesora Mellado señala que, aparte del desarrollo de la energía más eficaz, hay otro desafío - no menor- que es lograr que la sociedad, las personas vean que sus impuestos están siendo invertidos ojalá en políticas públicas que van a mejorar su día a día a través de la investigación, y reflexiona diciendo que, “para esto, los y las científicas debiéramos poder tener mejor y mayor llegada a con nuestros temas. Recuerdo que, hace algunos años había un slogan antiguo que era “la ciencia, nos cambia la vida” y esa idea me encanta porque es justamente a eso a lo que debiéramos aspirar y es también por esto que yo reconozco profundamente la labor de quienes comunican la ciencia; los y las periodistas, los divulgadores científicos, los medios de comunicación que se interesan en estos temas. Su ayuda es fundamental para llegar, no sólo a la gente, sino que a los que tomas las decisiones, a los que dictan las leyes, a los gobiernos que las aplican y finalmente las traducen a políticas públicas que mejoran el cotidiano de nuestra sociedad”.