Energía de la biomasa. Aprovechamiento tecnológico del lactosuero para la generación de biocombustibles.

La divulgación de la ciencia se plantea hoy como una necesidad ligada a los procesos de democratización, la ciencia no tiene sentido si no llega a los ciudadanos. Diversas razones justifican esta necesidad. Una de ellas es de índole cultural, ya que la ciencia es uno de los mayores logros de nuestra cultura y, por tanto, los jóvenes deberían ser capaces de comprenderla y apreciarla. La perspectiva de utilidad indica que con una cierta comprensión de la ciencia y de la tecnología los ciudadanos estarían mejor preparados para tomar decisiones sobre salud, seguridad, emprendimientos productivos, cuidado del ambiente, etcétera y poder evaluar mejor los mensajes publicitarios haciendo mejores elecciones como ciudadanos o consumidores. Si bien existen diversos canales por los que la ciencia llega o puede llegar a la población (a modo de ejemplo podemos citar a la educación formal y a la divulgación científica) la necesidad de información que se advierte actualmente no es satisfecha eficazmente por las instituciones que producen el conocimiento (universidades, institutos de investigación) y por las que lo transmiten (universidades y escuelas). Este vacío es generalmente cubierto con información proveniente de fuentes periodísticas (con canales y medios de comunicación dinámicos, masivos y de rápida acción), de poca profundización y en algunos casos hasta errónea. En consecuencia, es necesario plantear estrategias de comunicación para lograr la socialización del conocimiento científico, estableciendo nexos apropiados entre la comunidad científica y el público general, fundamentalmente a través de la escuela. En ese sentido, es necesario llevar a cabo una reelaboración del conocimiento científico académico (es decir, aquel producido por los científicos y recogido en los medios reconocidos tales como: publicaciones, revistas, informes de investigación, congresos, etc.) para convertirlo mediante la divulgación científica en conocimiento escolar adecuado para alumnos de diferentes edades y desarrollo intelectual. Por ello la divulgación científica ha sido entendida de maneras muy diversas a lo largo de la historia. En su concepción más simple, puede percibirse como la vulgarización o popularización de un saber técnico o especializado, supuestamente ininteligible para los legos. Desde una perspectiva más lingüística, la divulgación también puede entenderse como una tarea de traducción o interpretación entre registros diferentes de un mismo idioma: entre el propio de cada disciplina y la variedad funcional más general, al alcance del público no especializado. Desde una perspectiva más discursiva y pragmática la tarea de divulgación consiste en recontextualizar en una situación comunicativa común, para una audiencia lega y masiva, con medios diferentes, etc., un conocimiento previamente construido en contextos especializados (entre científicos, con unos instrumentos comunicativos especiales, etc.). La tarea divulgativa, así entendida, requiere no sólo la elaboración de una forma discursiva acorde con las nuevas circunstancias (conocimientos previos del destinatario, intereses, canal comunicativo, etc.), sino la reconstrucción, la re-creación del mismo conocimiento para una audiencia diferente. Mediante la presente convocatoria se propone abordar un tema científico y tecnológico de interés general (la generación de bioenergías a partir de la biomasa) mediante la elaboración de un documento, específicamente de una presentación gráfica, para interceder con su utilización en los espacios áulicos entre las nuevas preguntas y las nuevas respuestas significativas que demanda la comunidad educativa cordobesa, colaborando con una pedagogía renovada mediante interacciones fructíferas entre docentes, alumnos y científicos. Pretendemos que este documento de divulgación científica se constituya en un aporte al mejoramiento de los procesos de alfabetización científico-tecnológica a cargo de la educación formal.

Síntesis y caracterización de Materiales Nanoscópicos y Nano-especies activas y sus aplicaciones en Energía y Medio Ambiente

Se estudiara la síntesis, caracterización y aplicación de Materiales Nanoscópicos (Nanoestructurados, MN y Nanocomposites, NC), con propiedades definidas en el campo de la Energía, Medio Ambiente y Bioingeniería, especialmente las MCM y SBA ( MCM-41 y MCM-48, SBA-1, SBA-3, SBA-15 y SBA-16, Silíceas o Al/Ga/Ti como Heteroátomo, y la Al-SBA-3, recientemente desarrollada por nosotros, primera publicación a nivel mundial). Se pondrá énfasis en el diseño, preparación y caracterización de sus réplicas con C (CMK-1 y CMK-3). Determinación y optimización de las estrategias de síntesis de MN y NC y Nano especies Activas en nuevos catalizadores (Ir/ TiO2, Pt/Pd etc.), cuyas propiedades fundamentales (estructurales, electrónicas, conductividad, actividad catalítica, etc.) sean aplicables en los Campos Citados. Comprensión de los parámetros que definen dichas propiedades, relación estructura/actividad, rediseño y aplicaciones de MN y NC en dos procesos específicos (de los cuales ya hemos publicado resultados): Energía y Medioambiente: 1) Almacenamiento de H2, Adsorción/Absorción de H2 en los MN Silíceos y Carbonosos y NC y Desarrollo de NC híbridos formados por reservorios en base a los MN por oclusión de nano-alambres moleculares de polímeros orgánicos, modificando las propiedades de conductividad / semiconductividad y adsorción de H2; 2) Estudio de las reacciones de hidrotratamiento catalítico (HDT), que comprende la hidrogenación, la hidrodesulfurizacion (HDS) y la hidrodenitrogenacion (HDN) de compuestos refractarios presentes en los cortes de combustibles. La determinación del mecanismo de las reacciones de HDS y HDN.

Estudios experimentales y teóricos de materiales y su optimización para uso como electrodos de baterías de ión-litio.

El presente proyecto se enmarca en el contexto del desarrollo de vectores de energía, particularmente aquellos destinados a almacenar la energía captada desde fuentes alternativas y sustentables, como son las energías eólica y solar, entre otras. Uno de los vectores de energía actualmente más importante lo constituyen las baterías de ión-Litio, las que por sus características de pequeño tamaño, alta densidad de energía y potencia, y larga ciclabilidad, son ampliamente utilizadas para alimentar todos los dispositivos electrónicos de pequeño tamaño (teléfonos móviles, notebooks, etc.). Este tipo de batería es, hasta el momento, la única que puede satisfacer la demanda de voltaje e intensidad de corriente, junto con bajo peso y volumen, del motor de un vehículo eléctrico, por lo que se espera un gran crecimiento de su demanda cuando comience la consolidación del mercado de este tipo de vehículos. Sin embargo, esto sólo será posible con importantes mejoras en los materiales activos que componen ambos electrodos, ánodo y cátodo, y/o con el desarrollo de nuevos materiales activos, que incrementen aun más la densidad de energía almacenada en dichas batería. En la Universidad Nacional de Córdoba hemos constituido un grupo de trabajo abocado a la investigación y desarrollo de materiales activos para ser utilizados como electrodos en este tipo de baterías, un área de investigación que concentra cada vez más la atención de científicos y tecnólogos en todo el mundo, particularmente, de países líderes del sector de electrónica y automotriz. Entre los objetivos del proyecto se pueden mencionar la intención de desarrollar capacidades científicas y técnicas en aspectos de investigación básica y tecnológica de sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía, mediante la instalación de un laboratorio de síntesis, caracterización, investigación y ensayo de materiales activos para electrodos de baterías de ión-Litio. Específicamente, se llevará adelante la preparación y estudio electroquímico de materiales de ánodo en base a diferentes tipos de carbonos, de diferentes compuestos de titanatos de metales alcalinos, y de materiales de cátodo en base a diferentes tipos de compuestos de espinelas de fosfato de M-Litio, donde M puede ser Fe, Mn, Ni, Co o mezclas, y el ensayo posterior de celdas prototipo. La metodología de trabajo a aplicar es la del estado-del-arte a nivel mundial, que consiste en las etapas de síntesis, caracterización y estudio de funcionamiento de diferentes tipos de materiales activos para electrodos (ánodo o cátodo) de baterías de ión-Litio. Los procesos de síntesis comprenderán métodos por vía seca desde precursores adecuados (tratamientos térmicos) o por vía húmeda (hidrotermal, sol-gel). La caracterización física, química, estructural y morfológica abarcará la aplicación de técnicas de análisis de área específica y porosidad por método BET, microscopías SEM y TEM, análisis químico EDX, difracción de rayos X, espectroscopías XPS y Raman, y RMN, entre otras. Los estudios electroquímicos se llevarán a cabo utilizando técnicas potenciodinámicas, de multipulsos de potencial, galvanostáticas a diferentes densidades de corriente, espectroscopía de impedancia electroquímica y de ciclados de carga/descarga. Con la ejecución del proyecto se espera obtener materiales activos para electrodos de baterías de ión-Litio que cumplan con características tales como: alta capacidad de carga, adecuada densidad de potencia, alto grado de ciclabilidad, alto grado de seguridad, alta resistencia al envejecimiento, tanto estático como dinámico, y bajo costo del material. Teniendo en cuenta la inminente crisis en la producción mundial de combustibles fósiles líquidos, la necesidad de mudar la tecnología de vehículos actuales a la de vehículos eléctricos, y la disponibilidad nacional de recursos minerales de litio, la importancia del proyecto es directa para avanzar hacia un desarrollo tecnológico regional propio e independiente.