Alumnos en USA

Este pasado verano de 2011, decidimos ampliar nuestra experiencia en investigación en Ingeniería Química, y si de paso era posible viajar un poco y practicar algo de inglés, pues mejor que mejor.

Esta idea se hizo posible tras una conversación con nuestro profesor el Dr. Ignacio Martín Gullón. Nos recomienda la Universidad de Kentucky (en Lexington, Kentucky, USA) basándose en su propia experiencia durante su estancia postdoctoral allí. Le estamos muy agradecidos por darnos la oportunidad de vivir una experiencia irrepetible.

El periodo de investigación-formación iba a realizarse en los laboratorios CAER (Centre of Applied Energy Research, “Centro de investigación para la aplicación de la energía” o de la energía aplicada), pertenecientes a la Universidad de Kentucky (UK). Puede que la calidad de la traducción no sea muy alta (en ocasiones es difícil encontrar las palabras adecuadas), pero la idea en cuanto a objetivos del centro puede entenderse prestando atención a las palabras “Applied Energy” (energía aplicada o aplicación de la energía).

Se trata de un enfoque hacia poder conseguir un uso práctico a corto-medio plazo (aunque también se trabaje en proyectos de larga duración), a diferencia de los centros universitarios  españoles (y europeos en general) en los cuales se practica una investigación más básica.

Clara muestra de este enfoque y su productividad son las 38 patentes que este centro cuenta en su haber. Un caso significativo es la patente desarrollada en 1999 para producir de manera continua y económicamente viable, nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT’s) alineados sobre un sustrato. Esta tecnología fue incluso utilizada en uno de nuestros proyectos.

Como centro energético posee diferentes departamentos o grupos de investigación. Entre ellos cabe citar: Biocombustibles, Catálisis, Carbón, Electroquímica… La estancia se realizó en el grupo del carbón a cargo del Doctor Matthew Weisenberger. También el Doctor y responsable del grupo de “Cementos y Cenizas” Tom Robl participó en la realización de los proyectos.

A cada uno de nosotros nos fueron asignados pequeños proyectos de investigación (pensados para una extensión de unas 11-12 semanas) con el objetivo de llegar a conclusiones prácticas claras y poder redactar un informe presentando los resultados obtenidos. Las etapas del proyecto iban definiéndose en diferentes reuniones con el jefe de grupo en las que se iban exponiendo los resultados, observaciones o posibles cambios.

Importante señalar que se nos dotó de una gran autonomía para trabajar: se tenía acceso a todo laboratorio del grupo (exceptuando aquellos con proyectos para el Ministerio de Defensa americano o con confidencialidad). Se nos dijo el primer día tras pasar los test de seguridad en el trabajo y eliminación de residuos: “Haced una búsqueda de información bibliográfica y traedme una lista con los materiales que necesitéis”. Esta filosofía de trabajo que nos pareció chocante al principio, resultó ser muy formativa.

A pesar de que tuvimos la sensación de que no avanzamos y estuvimos frustrados en algunos momentos, aquí es donde verdaderamente vimos cosas nuevas y una manera de trabajar diferente. Rellenábamos listas de encargo de compras de materiales, llamábamos a empresas para encargarles un determinado producto que habíamos seleccionado previamente, se hacía el diseño del experimento (el cual sufre numerosas modificaciones en el camino) y sobre todo buscamos consejo en aquellas personas del grupo con más experiencia que te pueden ayudar.

Se trabajó en dos líneas principales: por un lado se trabajó en materiales de almacenamiento de energía (Thermal Energy Storage Materials) y por otro, en recubrimientos de alta eficiencia para colectores solares parabólicos.

En lo que respecta a los materiales para almacenamiento térmico se pueden diferenciar en función del intervalo de temperaturas de trabajo: bajas temperaturas (20-30ºC), temperaturas medias (60-70ºC correspondientes a los intervalos de temperatura de un ordenador o componentes electrónicos) y altas temperaturas (hasta unos 700ºC).

Se trabajó con matrices cementicias y con espumas de carbono. Al cemento se le adiciona carbono en forma grafítica (graphite flakes) para incrementar su conductividad térmica y hacerlo más eficiente como material para almacenar energía. Se elige el cemento por ser barato, denso y de elevada resistencia mecánica. Las espumas de carbono tienen elevada conductividad térmica. La idea en este caso es infiltrar ceras parafínicas (con un elevado calor latente de fusión). Esta es la base del concepto de los “materiales de cambio de fase” (Phase-Change Materials).
En lo que respecta a los recubrimientos para los tubos de un sistema de colectores solares parabólicos la idea es sencilla: conseguir un aumento de la absorción solar para “calentar” más y más rápido el fluido térmico, aumentando así la eficiencia del proceso. Los nanotubos de carbono fueron uno de los materiales empleados como recubrimiento para la absorción solar (Solar Thermal Coating), entre otros. No todo fue investigar, también tuvimos tiempo para viajar por algunas de las ciudades más espectaculares del país, como son Nueva York, Chicago o Miami. Aparte de lo comentado, no menos importante son las amistades que hicimos con personas de diferentes culturas y países.

Consideramos esta como una experiencia muy recomendable para todo aquel que quiera vivir un verano diferente e inolvidable.

Ignacio Aracil Sáez
Profesor de Ingeniería Química

Antoni Forner Cuenca
Alexei Kramarenko Logvynenko
Alumnos de Ingeniería Química

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