La tercera edición de los ``Desayunos científicos'' de Ikerbasque tuvo ayer como protagonista al investigador lasartearra David Mecerreyes, doctor en Química por la UPV-EHU y experto en polímeros, unos materiales que se están abriendo a un amplio campo de nuevos desarrollos en diferentes áreas de actividad, desde la energía a la medicina pasando por la construcción, el sector textil, los electrodomésticos, la electrónica o la química.

«Los polímeros son macromoléculas gigantes. Por una parte, existen los de origen sintético, asociados a los plásticos, generalmente provenientes del petróleo. Por otra parte, los hay de origen natural como el ADN o la celulosa», explica David Mecerreyes, que acaba de lograr un prestigioso contrato del ERC (Consejo Europeo de Investigación), dotado con casi un millón y medio de euros que premia la investigación de excelencia, y que dedicará a estudiar las aplicaciones de los nuevos polímeros para el almacenamiento de energía.

«El estudio trata de sintetizar y desarrollar polímeros para el almacenamiento de energías renovables, como por ejemplo en baterías o paneles fotovoltaicos. Todas estas energías -la solar, la eólica,...- necesitan poder ser almacenadas y esto se realiza en estos sistemas de acumulación de energía. Para ello, sintetizaremos y desarrollaremos tanto el polímero de origen artificial como el natural», detalla Mecerreyes.

Eficiente con el medio ambiente

El proyecto del investigador guipuzcoano se dedicará por tanto a estudiar las aplicaciones de los nuevos polímeros para el almacenamiento de energía, una cuestión clave en el nuevo modelo energético, en el que deberá primar la generación descentralizada a partir de fuentes renovables, frente al actual sistema centralizado y muy dependiente de combustibles fósiles, una fuente de energía contaminante y no renovable.

«El principal objetivo será almacenar y utilizar las energías renovables, y obtener así energías más limpias, alternativas al petróleo o la energía nuclear, que sean efectivas con el medio ambiente. En definitiva, conseguir sistemas sostenibles realizados con energías renovables. Por otro lado, aplicando los polímeros, otro de los objetivos es construir materiales más ligeros, de menor peso y más versátiles, mejorando las prestaciones que actualmente poseen estos sistemas», señala David Mecerreyes.

Para explicarlo más en profundidad, detalla cómo afectarían estos sistemas en casos particulares. «Aspiramos a que la vivienda de cada persona sea autónoma, es decir, que la energía se pueda deslocalizar y generarse a todos los demás niveles, por ejemplo, conseguir que con un sistema de paneles solares se obtenga electricidad para la televisión o el teléfono móvil», comenta.

En enero de 2011, Mecerreyes optó a una plaza de investigador Ikerbasque en el instituto Polymat, dependiente de la UPV-EHU, para centrarse en la investigación básica y en la formación de jóvenes investigadores. De esta manera, presentó el proyecto dedicado a estudiar las aplicaciones de los nuevos polímeros para el almacenamiento de energía con el cual ha conseguido financiación europea por un importe cercano a 1,5 millones de euros en la última convocatoria del programa Ideas, que premia la investigación de excelencia a nivel europeo, junto a varias ayudas del programa People, destinada a la formación de investigadores. «Esta financiación permitirá la contratación de ocho a diez investigadores cualificados por año, durante un lustro, que trabajarán en el proyecto, y obtener información básica en un tema de gran interés para empresas y centros tecnológicos del entorno», añade.

Numerosas aplicaciones

En el campo de la energía, los polímeros tienen en la actualidad y tendrán en el futuro otras muchas aplicaciones. Se emplean masivamente como material aislante en la industria eléctrica y electrónica, en la fabricación de cables y de aparellaje de baja tensión, carcasas,... Según Mecerreyes, «algunos composites o resinas compuestas tienen polímeros en sus componentes y son, por ejemplo, la materia prima con la que se fabrican las palas de los aerogeneradores».

De cara al futuro, se espera que estas macromoléculas aporten nuevos desarrollos para las energías renovables. Podrían contribuir, por ejemplo, al desarrollo del coche eléctrico, especialmente de cara a la consecución de baterías más baratas, ligeras y sostenibles. Otros campos energéticos abiertos a la investigación con polímeros son las tecnologías termoeléctricas, así como las fotovoltaicas «en concreto, se trabaja en la consecución de plásticos capaces de convertir la luz del sol en energía como lo hacen en la actualidad los paneles fotovoltaicos de silicio», precisa. Estos nuevos paneles flexibles permitirán aligerar el peso, facilitar el transporte y solventar el problema de la creciente escasez de silicio.

Productos derivados del petróleo como los plásticos se encuentran entre los polímeros más conocidos y utilizados, dadas sus múltiples aplicaciones. Su masiva producción e impacto medioambiental están orientando algunas de las líneas de investigación más activas en la actualidad en esta materia, que se dirigen por un lado a facilitar su reciclaje, y por otro a dotarlos de propiedades biodegradables, y finalmente a la síntesis de materiales plásticos a partir de materias primas renovables. «En este sentido, se trabaja en la fabricación de plásticos a partir de cultivos vegetales como el maíz o la remolacha», destaca Mecerreyes.

Uno de los campos de aplicación esperanzadores de los polímeros son en medicina, ya sea como implantes permanentes en sustitución de tejidos u órganos dañados, o como biomateriales biodegradables de aplicación temporal. Otra de las aplicaciones médicas actualmente en fase de desarrollo son las terapias anticancerígenas, mediante polímeros unidos a proteínas, a fármacos, o las nanopartículas poliméricas capaces de atravesar determinadas membranas celulares. «Lo que hoy en día se desarrolla son sistemas para encapsular drogas que sean capaces de ir exactamente a la célula que tienen que atacar, sin ocasionar daños en los alrededores. Son sistemas de micropartícula donde los polímeros están presentes», además añade David Mecerreyes que «en Polymat, probablemente en el futuro, haya nuevas lineas de investigación en colaboración con hospitales y centros para el tratamiento del cáncer».

Además de las aplicaciones energéticas y salud, las posibilidades de los polímeros son casi ilimitadas en una gran variedad de sectores, tal y como enumera este investigador. La industria química a la que han estado tradicionalmente vinculados; los nuevos materiales para la edificación y automoción; la purificación de agua y aire contaminados; y en general, la provisión de materiales más eficientes, sostenibles, reciclables y eficientes en el consumo de energía durante su elaboración.