Una investigación liderada por la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) busca desarrollar nanomateriales de última generación capaces de combatir la corrosión en plantas solares que operan en condiciones extremas. El proyecto, que involucra el uso de MXenes, podría tener un impacto significativo en la transición energética del país.
El problema de la corrosión en la energía solar
Las plantas solares concentradas utilizan sales fundidas a altas temperaturas para almacenar energía. Sin embargo, la exposición constante a calor intenso, polvo y radiación provoca procesos de corrosión en tanques y tuberías, lo que reduce la eficiencia de los sistemas y eleva los costos de mantenimiento.
Este fenómeno representa uno de los principales obstáculos para el avance de la energía solar en Chile, especialmente en zonas como el desierto de Atacama, donde las condiciones ambientales son particularmente agresivas.
MXenes: los nanomateriales que podrían cambiar el escenario
La Dra. Fabiola Pineda, académica del Departamento de Física de la USM, lidera esta línea de investigación centrada en los MXenes. Se trata de nanomateriales bidimensionales conocidos como materiales tipo MAX-phase, que combinan propiedades metálicas y cerámicas con alta conductividad, estabilidad química y resistencia mecánica.
"La particularidad de utilizar nanomateriales es que una vez que reducimos el tamaño de ciertos elementos podemos ver resultados de formas más eficientes, rápidas y menos costosas", explica la Dra. Pineda.
Estos materiales podrían emplearse como recubrimientos protectores sobre los metales de los sistemas de almacenamiento térmico, creando una barrera duradera contra la corrosión.
El caso de Cerro Dominador en Atacama
La planta termosolar Cerro Dominador, ubicada en el desierto de Atacama, es un ejemplo concreto de este desafío. Problemas de corrosión en sus tanques de almacenamiento mantuvieron su producción paralizada durante dos años, con expectativas de retomar operaciones hacia fines de 2025.
La investigación de la Dra. Pineda aborda el problema desde dos frentes complementarios:
- Optimización de sales fundidas: reducir su carácter corrosivo y mejorar sus propiedades térmicas.
- Nuevos recubrimientos para tanques: aumentar la resistencia y durabilidad frente a condiciones extremas.
Aplicaciones que van más allá de la energía
Los MXenes no solo tienen potencial en el sector energético. Gracias a su estructura única, que les permite mantenerse estables en distintas soluciones por más tiempo sin aglomerarse, estos nanomateriales también están siendo explorados en áreas como la medicina, incluyendo tratamientos contra el cáncer.
Observatorio de salares del Desierto de Atacama
La Dra. Pineda también participa como investigadora principal del proyecto Anillo de ANID "Observatorio de sistemas salinos del Desierto de Atacama y Los Andes", una iniciativa que estudia cerca de 70 salares del norte de Chile. El objetivo es comprender su funcionamiento y generar información estratégica para la toma de decisiones en el marco de la Estrategia Nacional del Litio.
La investigación cuenta con financiamiento de proyectos Fondecyt Regular 2024 y Exploración 2024, y se desarrolla en colaboración con la Universidad de Chile.