El crecimiento de la demanda energética y el impacto ambiental asociado al uso de combustibles fósiles impulsan la búsqueda de alternativas sustentables que permitan generar electricidad de forma limpia y accesible. En este contexto, las celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSC, por sus siglas en inglés) se han posicionado como una tecnología emergente capaz de producir energía a partir de materiales de bajo costo y procesos menos contaminantes que los utilizados en la industria fotovoltaica tradicional.
Con el objetivo de contribuir a este desarrollo, Camila Silva Riquelme, recientemente graduada del Doctorado en Ciencias de la Ingeniería mención Bioprocesos de la Universidad de La Frontera, desarrolló una celda solar basada en un electrodo contracatalítico elaborado con un compuesto de óxidos de hierro y biocarbón obtenido a partir de residuos cerveceros. Su trabajo fue dirigido por la Dra. Mara Cea Lemus, académica del Departamento de Ingeniería Químicae integrante del Claustro del Doctorado.
La investigación demostró que la biomasa residual generada por la industria cervecera, especialmente el bagazo de cebada, puede transformarse en un material con propiedades eléctricas y catalíticas adecuadas para su uso en dispositivos fotovoltaicos. A través de un proceso combinado de carbonización hidrotermal asistida por microondas y pirólisis, la tesista obtuvo un material compuesto de biocarbón y óxidos de hierro capaz de reemplazar parcialmente el uso de platino, un metal costoso y poco abundante empleado comúnmente en estos sistemas.
Los resultados mostraron que el compuesto sintetizado a 800°C presentó alta conductividad y baja resistencia de transferencia de carga, alcanzando una eficiencia del 3,05%, comparable con la obtenida con catalizadores comerciales de platino (4,43%). Además, su aplicación permitió aprovechar residuos orgánicos que de otro modo serían desechados, integrando la investigación al enfoque de economía circular y valorización de biomasa.
Pigmento natural y sostenibilidad
En una segunda etapa, la investigadora evaluó la incorporación de un pigmento natural extraído del maqui (Aristotelia chilensis) como colorante sensibilizador, explorando su potencial en dispositivos fotovoltaicos más sostenibles. Los análisis confirmaron que el pigmento presenta propiedades ópticas adecuadas para su aplicación en celdas solares sensibilizadas por colorantes.
Los resultados del proyecto confirman que los residuos cerveceros pueden convertirse en materiales de alto valor agregado, contribuyendo a la generación de tecnologías más eficientes y sostenibles.
De esta manera, el trabajo de la Dra. Camila Silva integra la ciencia de materiales y la valorización de residuos con la generación de energías renovables, aportando una alternativa tecnológica sustentable desde la Universidad de La Frontera.
