Juan Carlos Ruiz-Morales – profesor, director del grupo de investigación de Nano y Microingeniería de Materiales de la Universidad de La Laguna

Las universidades canarias están participando en importantes proyectos de investigación internacionales. Un ejemplo de ello es la intervención del grupo de investigación de ‘Nano y Microingeniería de Materiales’ de la Universidad de La Laguna (ULL), dirigido por Juan Carlos Ruiz-Morales, en el proyecto de investigación europeo titulado ‘Cost-effective and flexible 3D printed SOFC stacks for commercial applications’, cuyo acrónimo es Cell3Ditor. Según explica a CANARIAS EMPRESARIAL el profesor Ruiz-Morales, “el objetivo final es, a través de la impresión 3D, fabricar una pila de combustible entera, un dispositivo energético no contaminante”. Recientemente los miembros del proyecto han celebrado una reunión en la ULL.

La intención es aprovechar la versatilidad de la impresión 3D para fabricar pilas a gran escala. Ello permitirá mayor flexibilidad del producto, simplicidad de la fabricación y una reducción significativa del tiempo necesario para introducir un producto en el mercado comercial, gastos de material, costes de inversión e impacto ambiental. De hecho, propone reducir en un 54% los costes de producción con respecto a las tecnologías actuales.

-¿En qué consiste el proyecto europeo Cell3Ditor?
“El proyecto europeo dotado con 2,1 millones de euros tiene el acrónimo de Cell3Ditor. En el participan 5 empresas europeas y 3 centros de investigación. Uno de esos centros es el nuestro y nosotros desarrollamos una parte de ese proyecto”.

-¿Qué tipo de investigaciones realiza?
“El proyecto pretende fabricar un prototipo de impresora 3D que imprima multimateriales cerámicos que tienen aplicaciones en el sector energético. El objetivo final, a través de la impresión 3D, es fabricar una pila de combustible entera, que son dispositivos energéticos no contaminantes; evitar el desperdicio de materiales hasta en un 80%; y producir puestos de trabajo muy especializados para este nuevo sector tecnológico que es el de la impresión 3D y que hoy en día puede encontrar aplicaciones casi en cualquier sector que se nos ocurra”.

-¿De qué tipo de combustible será la pila?
“Las pilas de combustibles son las denominadas de óxido sólido, de acrónimo en inglés SOFC. Serían equivalentes a las pilas que conocemos pero la diferencia es que utilizarían gases para su funcionamiento: por un lado, oxígeno que lo tomamos del aire; y por otro, el hidrógeno que sería el combustible que se puede generar a partir de fuentes renovables. Cuando se combinan ambos gases en la pila generan electricidad, calor y vapor de agua. Este último, al ser ultrapuro, se podría utilizar para mezclar con aguas que contienen muchas sales, como ocurre en Canarias, haciéndolas mucho más aptas para el consumo humano”.

-¿A qué tipo de productos darán energía?
“Las pilas permitirían dar energía desde las unidades auxiliares de potencia (APU) de vehículos y aeronaves hasta energía personalizada para casas o para instalaciones más grandes (hospitales, instalaciones militares, aeropuertos..). Serían totalmente independientes de la red eléctrica actual proporcionando la energía que se necesite en cada momento mientras haya hidrógeno disponible”.

-¿Cómo organizan el trabajo las empresas y los centros de investigación que participan en el proyecto?
“Las empresas y los centros de investigación implicados forman un consorcio europeo con unas tareas definidas para cada uno de los miembros. Una de las empresas se dedica a fabricar/optimizar el prototipo de los cabezales de impresión para la nueva impresora 3D, otras empresas y centros investigan los materiales que se van a utilizar a través de esos cabezales, otras empresas se dedican a la integración de sistemas, otras a control de calidad, nosotros a la evaluación de las estructuras impresas en 3D y cuanto rendimiento mostrarán esos prototipos y estudios de larga duración para ver si el producto es viable económicamente”.

-¿El equipo que usted dirige y el proyecto europeo Cell3Ditor, buscan crear prototipos de productos que se puedan vender a las industrias para fabricar directamente?
“Nosotros dentro del consorcio europeo investigaríamos, optimizaríamos y fabricaríamos un prototipo comercial disponible para ser vendido, de hecho los 6 últimos meses del proyecto se destinan a la fase de demostración del prototipo. Estos consorcios europeos tienen unos Comités Administrativos y Comerciales que se encargan de evaluar si algunos de los resultados pueden ser susceptibles de protegerse mediante patentes y si el producto final fuera económicamente explotado decidir cuál será el beneficio de cada miembro, etc”.

-¿Cuál fue la finalidad de la reunión que celebraron recientemente en la Universidad de La Laguna?
“La reunión de la Laguna es una de las muchas reuniones que tendremos dentro del proyecto europeo. Se trata de coordinar los resultados de investigación realizadas hasta la fecha de la reunión, ver los problemas surgidos y decisiones estratégicas a adoptar, ver los gastos económicos efectuados hasta el momento y previsiones futuras y cuáles van a ser los distintos pasos a seguir hasta la siguiente reunión. Además existen reuniones bilaterales entre grupos o empresas que tengan tareas solapadas y reuniones por Skype frecuentes, entre cualquiera de los miembros para labores de coordinación. En el caso concreto de la reunión de la Laguna decidimos, entre otras cosas, acerca de la idoneidad del modelo de cabeza de impresión a utilizar, existen varios tipos disponibles comerciales que podrían utilizarse pero con prestaciones y rangos de precios muy variables. Aparte se decidieron los estudios a efectuar para caracterizar nuevos materiales imprimibles”.

-¿Por qué camino continuarán sus investigaciones en este asunto?
“El camino en este proyecto está muy planificado desde el momento de la solicitud del proyecto a Europa. El proyecto se encuentra dividido en paquetes de trabajo y cada uno de estos poseé varias tareas y todas ellas recogidas en un cronograma detallado.
A nivel de nuestro grupo de la ULL, nos acaban de conceder otro proyecto Nacional de unos 200.000 euros en donde investigamos y de hecho ya fabricamos estructuras 3D para producir biodiesel o una nueva línea en donde queremos utilizar estos materiales en 3D para convertir el CO2 de la atmósfera (utilizando la luz) en un combustible, preferentemente metano, con lo cual le damos un valor económico a un producto considerado simplemente un contaminante y ayudamos a evitar que el CO2 afecte al calentamiento global. Sería similar a imitar la fotosíntesis de las plantas”.

-También investigan la impresión 3D con láser de infrarrojos y nanopartículas…
“Se trata de una línea de investigación iniciada hace 2 años y para la que nos concedieron un proyecto nacional, que coordina nuestro grupo con un montante global de 500.000 euros, y entre uno de sus objetivos estaba el de fabricar impresoras 3D que funcionen mediante láser y unas nanopartículas especiales. El prototipo que proponemos utiliza un láser de infrarrojos y esa nanopartículas para fabricar estructuras 3D con mucha precisión (nivel nanométrico) y con un precio 100 veces más barato que el de las impresoras comerciales que usan láseres muy potentes para producir los mismos resultados”.●