“El almacenamiento del hidrógeno es una cuestión clave para su implantación definitiva”

El instituto es relativamente joven, fue creado hace sólo cuatro años.

Sí, por esos años la Generalitat mostró especial interés en potenciar los institutos, sin embargo, ya teníamos una dilatada trayectoria que se inició en los años 1980. Los cuatro Departamentos de la Universidad que participan en los grupos de investigación (Química Física, Química Inorgánica, Física Aplicada e Interuniversitario de Óptica) ya colaborábamos de forma intensa, teníamos proyectos de investigación conjuntos y un programa de doctorado.

¿Cuáles son las principales ventajas de estar ahora enmarcados en un instituto?

Las ventajas son evidentes sobre todo a la hora de solicitar proyectos de investigación porque cuando participamos diferentes grupos en un mismo proyecto, concurrimos bajo una misma entidad. Después, facilita la colaboración entre investigadores de diferentes disciplinas y el desarrollo de docencia de postgrado. En cuanto a la cesión de espacios, también es ventajoso porque, aunque por el momento estamos cada uno utilizando los despachos y laboratorios de sus respectivos departamentos, está previsto que nos construyan un edificio propio en un futuro próximo. Esto es esencial si queremos potenciar diferentes líneas de investigación.

Uno de los aspectos diferenciadores de un instituto como el suyo es que es marcadamente multidisciplinar.

En otros institutos esta característica no es tan patente pero en el caso del estudio de los materiales, resulta imprescindible la estrecha colaboración entre profesionales de diferentes especialidades. Pero, como he comentado antes, nuestra capacidad para emprender más proyectos se incrementará en cuanto dispongamos de un espacio propio para el Instituto.

¿Cuáles son las principales líneas de investigación del IUMA?

Tenemos una sección que estudia el desarrollo de materiales para el almacenamiento y la generación de energía; otro grupo diseña materiales para la protección del medio ambiente; después tenemos un equipo dedicado a los materiales funcionales y de altas prestaciones y otro a la química cuántica.

Todos los temas que ha citado están de un modo u otro de actualidad, pero quizá el de la energía es el que más está en boca de todos por los incrementos históricos en el precio del petróleo.

Ahora somos más conscientes de que padecemos un problema energético que se agravará en el futuro pero desde el Instituto nos hemos dedicado a este ámbito mucho antes de que estuviera en los medios de comunicación. Hay muchos temas relacionados con el asunto de la energía como es la economía del hidrógeno y su implantación como alternativa a los combustibles fósiles. Su producción y almacenamiento son los retos más complicados de cara a que se pueda convertir en una alternativa viable. Como ya se sabe, el hidrógeno no es un combustible primario como el carbón o el petróleo, sino un vector energético que necesita un proceso de transformación. Actualmente tenemos en marcha varias investigaciones relacionados con el hidrógeno, como por ejemplo varios proyectos financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Unión Europea sobre la producción, purificación y almacenamiento de hidrógeno.

¿Qué hay de la energía que se emplea en la producción del hidrógeno? ¿Realmente podría ser una solución respetuosa con el medio ambiente?

Bueno, la solución óptima es la utilización de fuentes de energía renovable para separar el hidrógeno del agua para evitar la contaminación que generan los combustibles convencionales. Pero me temo que por el momento se seguirá utilizando el gas natural, el carbón o el petróleo para generar hidrógeno. En todo caso, nosotros abordamos el tema del almacenamiento que es una cuestión clave para su implantación definitiva.

Pero antes de que llegue ese día, es fundamental la reducción drástica del CO2 que emiten esos combustibles fósiles.

Sí, si queremos seguir con el ritmo del consumo actual de energía sin perjudicar todavía más nuestro entorno. Para ello, desde el Instituto diseñamos materiales para eliminar esos gases contaminantes. Las emisiones contienen C02 mezclado con otros gases, uno de los cuales es el nitrógeno, por tanto, el primer problema que se nos plantea es la separación del CO2 que es el gas generado por el ser humano que más contribuye al calentamiento del planeta. Nosotros trabajamos en el diseño de materiales porosos que adsorban este gas y lo concentren. El siguiente paso es su almacenamiento. Los geólogos ya están estudiando la selección de zonas del subsuelo adecuadas y seguras que puedan retener y asimilar el CO2 que se capture.

El tercer gran campo de estudio que ha mencionado, es decir, el de los materiales funcionales, ¿en qué consisten exactamente estas investigaciones?

Por ejemplo, estudiamos el desarrollo de materiales con propiedades mecánicas excelentes que se utilizan para sustituir otros materiales de menor funcionalidad. Por ejemplo, los materiales compuestos basados en grafito isótropo, podrían sustituir en los vehículos los elementos fabricados en hierro y acero y que resultan más pesados por la alta densidad de estos materiales. El peso del vehículo influye directamente en el consumo de combustible de modo que si sustituimos estos materiales convencionales por otros más ligeros, ganamos en eficiencia energética al aprovechar mejor el combustible, recorreremos más kilómetros con el mismo combustible. Existen otros muchos ejemplos de temas en desarrollo como la obtención de materiales con elevada conductividad térmica, polímeros conductores para aplicaciones electroquímicas y optoelectrónicas, etc.

¿Qué otros proyectos aborda el centro?

Uno es el uso de polímeros conductores que, por ejemplo, pueden ser útiles para la fabricación de células solares que sustituyan al silicio porque son más fáciles de sintetizar, resultan más económicos y presentan una mayor flexibilidad. Después, el grupo de Química Cuántica es el equipo dedicado a los cálculos teóricos. Es necesario dentro del Instituto que algún grupo se especialice en la investigación básica, en la comprensión de los procesos de la materia y el diseño de nuevos materiales. Todos los demás grupos nos basamos en estos estudios en nuestros proyectos de investigación.

Precisamente este último grupo que cita junto al de la Física de la Materia Condensada constituyen una Unidad Asociada al CSIC.

A través de este acuerdo que se renueva cada dos años desde 1996 hemos obtenido unos resultados muy interesantes relacionados con la modelización, es decir, los cálculos teóricos sobre materiales. Compartimos los medios que existen en ambas instituciones, en concreto, con el Departamento de Teoría de la Materia Condensada del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, que se materializa principalmente en el intercambio de investigadores. Desde el punto de vista del IUMA resulta interesante porque nosotros somos un instituto universitario de investigación formado por profesores de universidad dedicados a la investigación pero también a la docencia. El CSIC, en cambio, tiene una plantilla dedicada al 100% a la investigación. Nos gustaría que en el futuro se creara un centro mixto con el Consejo, esto sería lo más deseable porque permitiría a la UA potenciar más líneas de investigación. La actividad investigadora de nuestro Instituto es muy importante a nivel nacional e internacional y la incorporación de otros científicos con dedicación exclusiva a las tareas investigadoras sería un gran refuerzo.

¿Cuál es la relación del IUMA con la industria?

Los grupos de investigación han mantenido, desde que se crearon, una continua interacción con empresas privadas, entre ellas, se ha colaborado estrechamente con firmas de la entidad de Repsol, Grupo Antolín, Endesa o Unión FENOSA. Los proyectos financiados por estos dos últimos están relacionados con la captura de CO2. Pero también trabajamos con pequeñas y medianas empresas de la provincia con las que se han establecido colaboraciones frecuentes porque necesitan que se les resuelvan problemas concretos o desean realizar investigaciones a largo plazo y no disponen de los laboratorios apropiados. Ahora la Universidad de Alicante está muy bien dotada en cuanto a infraestructuras y tiene más posibilidades de ayudar a las pymes de su entorno. A la vez, ellas están más concienciadas respecto a la necesidad de innovar. Las universidades han colaborado en ese cambio de mentalidad porque se están dando más a conocer. La OTRI e iniciativas como RUVID están haciendo una gran labor en este sentido.

Aun así, es necesario que se amplíe la colaboración con el mundo universitario y que tanto las pequeñas como las grandes empresas de nuestro entorno innoven porque la competencia es muy fuerte y no podemos competir en precios pero sí a nivel de tecnología. Pero, para eso, hay que invertir en investigación y la capacidad para investigar lo tienen las universidades y centros tecnológicos. Lo suyo es que nos utilicen. Pero claro, nosotros no sacamos un producto a nivel de toneladas, eso lo tienen que hacer ellos en sus empresas, de ahí la importancia de la contratación de titulados y doctores en las empresas.

Hábleme de alguno de los problemas concretos que les ha planteado una empresa local.

Podría citar a una empresa que gestiona el tratamiento y reparto de agua en la zona y que emplea carbones activados en el proceso de purificación. Estaban interesados en caracterizar y mejorar estos carbones activados, unos materiales porosos utilizados en la eliminación de contaminantes en agua y en aire y que nosotros estudiamos.

La multinacional Alcoa, líder en España en la fabricación de aluminio, mantiene con la UA acciones de colaboración desde 1999, recientemente también han firmado un contrato de cesión de equipamiento.

Tenemos varios profesores del Instituto que llevan años colaborando con esta empresa de manera intensa, también hemos organizado unas jornadas conjuntas para presentar nuestros proyectos y hay doctores y licenciados que han sido contratados por la empresa. Principalmente estamos trabajando en aleaciones de aluminio y en los procesos de infiltración de este metal para obtener nuevos materiales.

Durante los meses de junio y julio han organizado un seminario de Materiales Nanoestructurados, todo lo que sea “nano” también está de moda actualmente…

Sí, en el caso de los materiales nanoestructurados, se refiere a aquellos materiales donde al menos una de sus dimensiones cae en el intervalo de 1 a 100 nanómetros y su investigación está en auge por las propiedades que confiere. El interés en generar materiales a escala nanométrica radica en que sus propiedades pueden ser moduladas según las necesidades que se tengan. Los nanomateriales se vienen desarrollando desde hace unas décadas pero las máquinas y las técnicas para sintetizar esos materiales han evolucionado mucho recientemente y ahora se consiguen materiales muy interesantes con tamaños de partícula muy homogéneos, de composición muy bien definida y estructura ordenada. Estas características hacen que sean susceptibles de ser utilizados en distintas industrias como la microelectrónica, la farmacéutica, la de biosensores o la de materiales funcionales.

Todas estas investigaciones parecen fascinantes, ¿hay muchos jóvenes titulados que se decantan por alguna de las especialidades relacionadas con la ciencia y la tecnología de los materiales?

Pues, desgraciadamente, no es muy elevado el número de alumnos que eligen carreras de ciencias y la mayoría de licenciados encuentran trabajo en el sistema educativo. Hay gente interesada en la investigación pero tenemos dificultades en encontrar doctorandos, cada vez hay más que provienen de fuera de España. Y es una lástima que cada vez sea más difícil encontrar estudiantes de doctorado, no sólo para la investigación que se realiza en la Universidad, sino también porque hoy en día hay salidas interesantes para los licenciados y doctores en el área de materiales en el sector privado que, como he mencionado antes, está interesado en innovar. Antes la única opción era seguir investigando en la universidad, en el CSIC o trasladarse al extranjero pero ahora existen más centros y empresas que contratan a doctores para departamentos de I+D.

Además, todos aquellos que trabajen en temas relacionados con el medio ambiente van a tener en el futuro trabajo garantizado. Por poner un caso, las empresas por ley están obligadas a controlar sus residuos y necesitarán a especialistas que pongan en marcha tecnologías que limpien o limiten la contaminación que generan. Es un ámbito que requiere de mucha investigación todavía, desde la búsqueda de combustibles no contaminantes para el sector energético a la transformación de los residuos contaminantes de cualquier proceso industrial.