Zaragozako unibertsitatean egin zituen bere fisikako graduko unibertsitate ikasketak. Bertan ere, energia berriztagarrien eta energia eraginkortasunen masterra egin zuen. Gerora, Nafarroako Unibertsitate Publikoan matrikulatu zen doktoretza industrialean aritzeko, eta CENERen (Energia Berriztagarriaren Zentro Nazionala), hiru urtez egon da ikertzaile moduan trebatzen. Zenbait ikerketa artikulutako egilekide ere izan da. Gaur egun, Pintoren lana eguzki energia departamentuan dago, CENEReko laborategietan, teknologia departamentuan.
Zein dira garatu dituzun egitura nanometrikoen abantaila nagusiak gaur egun merkatuan dauden irtenbide komertzialen aldean?
Beira funtsezko osagaia da eguzki moduluendako: eguzki zelula babesten du euriaren, hezetasunaren eta hautsaren aurka eta gardena denez, eguzki izpiak pasatzen uzten ditu, zelulara iristen ahalbidetuz. Baina beira ez da guztiz gardena, eta eguzki izpien zati bat islatzen du, %4, eta beraz, eguzki izpi horiek ez dira zelulara iristen eta, ondorioz, ez dira elektrizitate bilakatzen. Horregatik, industrian islapenaren kontrako estaldura batzuk ematen dituzte, argi hori ez galtzeko. Bestalde, beira pixkanaka zikintzen da, eta zikinkeria horrek argiaren sarrera oztopatzen du. Horregatik, lekuaren arabera, moduluak garbitu behar izaten dira. Hori dela eta, arazoa sortzen da: garbiketa prozesuek sarritan estaldura hori urratzen dute, eta, ondorioz, haren eraginkortasuna gutxitzen da. Gure proiektua arazo horri irtenbidea emateko sortu zen. Abrasiorako prozesuekiko erresistenteak izango ziren beirazko egiturak fabrikatu nahi genituen, honako propietateak izanda: isla kontrakoak, zikinkeriaren aurkakoak, autogarbitzaileak eta hozte pasiboa eskaintzeko gaitasuna. Horrela, bi estruktura mota sortu genituen, nanokonoak antiislapena, zikinkeriaren aurkako eta autogarbitasun propietateak emateko, eta mikro zilindroak hozte pasiboa izateko. Bi estruktura batuta izanik, loto hostoaren estrukturen antzekoak lortu genituen. Propietate horiekin, balio bizitza handitzea ere lortu genuen, gutxi gorabehera, hiru urtetara luzatuz.
"Enpresa nazional eta internazionalekin gabiltza hizketan gure aplikazioaren interesa pizteko, edota beste prozesutan aplikatzeko ere"
Eguzki plaken balio bizitza handitzea lortu duzue, zein da zuen lanaren funtzioa hobekuntza horretan?
Guk bi egitura mota sortu ditugu, alde batetik oso kono txikiak, nanokonoak, eta, beste alde batetik, egitura handiagoak, mikrozilindroak. Hain eskala txikia dutenez, mikroskopio elektronikoak behar dira ikusi ahal izateko, ohiko mikroskopioek baino uhin txikiagoak sortzen dituztelako. Egitura txikiekin antiislapena, antizikintasuna eta autogarbitasuna lortu ditugu, eta egitura handiagoekin hozte pasiboaren gaitasuna lortu dugu. Hau da, beirak zelulak sortzen duen beroa xurgatzea eta beroa berriro igortzea, espaziora bidaltzen da, modulua hoztea lortuz eta balio bizitza luzatuz. Eguzki plakek, aparatu elektroniko guztiek bezala, aparatuaren tenperatura igotzen denean, okerrago funtzionatzen dute. Eguzki plaketan batez ere, estaldura tenperatura gradu bat igotzen denean, beraien eraginkortasuna %0,35 erlatiboan jaisten da eta balio bizitza %7 jaisten da. Beraz, hoztasun pasiboaren gaitasunarekin, moduluaren tenperatura bi gradu jaistea lortu dugu, egun eguzkitsuetan. Beraz, kalkulu azkarrak eginez, emandako aurrerapenei esker moduluen bizitza hiru urte luzatzea lortu dugu. Mantentze lanak ere erraztu dira auto garbiketa eta zikintasunaren kontrako ezaugarriei esker.
"Iritzi pertsonal gisa, fisika zientzia guztien ama da. Zientzia mota guztien oinarria fisika da, atomoen interakziotik planeten arteko interakzioraino hitz egiten duelako"
Nola lortu zenuen naturaren printzipioak teknologiarekin uztartzea zure ikerketan erabilgarri izateko?
Natura imitatzen saiatzen gara, milioika urte izan baititu eboluzionatzeko eta egitura optimoa lortzeko. Eta guk, zaildu aurretik, naturaren printzipio horiek imitatzen saiatzen gara gure egituretan. Gure lana naturak asmatu dituen konponbideak bilatzea da. Nik hasita zegoen lan bati jarraipena eman nion. Lan honetan, beirak RIE deituriko ekipo batean sartzen dira estrukturak egiteko, eta horrela lehen aipatutako hiru propietateak emateko: antiislapena, zikintasunaren kontrakoa eta autogarbiketa. Lehenengo probetan lortu genituen estrukturak, ordenagailu simulazioetara pasa genituen egitura optimoena lortzeko, bertan estrukturak simulatzeko erraztasuna dagoelako. Fase horretako zailtasuna, estruktura aleatorioak simulatzea da. Normalean egitura periodikoak simulatzen dira, baina gu, nanokono aleatorioak genituen. Momentu horretan, nire zuzendariak aurkitu zuen artikulu batean oinarritu ginen, bertan estruktura aleatorio batzuk simulatzen ziren, bitxiena zen egitura horiek tximeleta baten hegaletatik zetozela. Artikulu horri esker, gure nanokonoak simulatzeko oinarri matematikoak hartu genituen eta ordenagailuan simulatuak izan ziren, estruktura optimoa aurkituz. Gero, hurrengo fasean, nanokonoak mikrozilindroekin batu genituen, loto hostoak dituzten egiturak bezala lortuz.
Zeintzuk izan ziren erronka nagusiak beiraren loto begien itxura egitean?
Bi estruktura izanda, lehenbizikoa nanokonoak, RIE ekipoan sartzen dira, bertan aire guztia ateratzen zaio eta gas berezi bat sartzen da beirari forma emateko. Gas hori ionizatze prozesu bat pasa eta gero plasma bilakatzen da eta beira kimikoki eta fisikoki jaten du. Prozesu mekanizatua da hori, zailtasunik gabekoa. Arazoa estruktura handiagoekin gertatzen da, zilindroekin. Prozesu luzeagoa darama horrek, RIE makinatik pasa baino lehen prozesu fotolitografiko batetik igaro behar delako, estrukturen periodikotasunarengatik. Gerora, estruktura handiagoak lortzeko aukera ematen digute. Diferentzia handia dago estruktura batetik bestera, RIE makinatik igarotzen den denbora asko luzatzen delako. Zenbait minutu besterik ez dira behar nanokonoak egiteko, baina zilindroek aldiz orduak behar dituzte, hau izan da zailtasunik nabarmenena. Beraz, gure produktuak estrukturetarako beira "FUNGLASS" deiturikoa nanokonoz osatuta egongo da. Zilindroak aldiz ikerketan jarraituko du.
"Gure produktuaren inpaktu zuzena, moduluen balio-bizitza luzatzearena da"
Mantentze lanetan, aipatzen duzu zure beira "autogarbitzailea" dela. Deskriba dezakezu nola funtzionatzen duen prozesu horrek eta zer eragin duen mantentze kostuetan plaka konbentzional batekin alderatuta?
Beira normala hidrofiloa da, eta nanokonoak egiterakoan, propietate hau maximizatzen dugu eta superhidrofiloa lortu. Horrela, ur tanta bat erortzen denean erabat barreiatzen da, hauts eta zikinkeria partikulak harrapatuz. Moduluaren inklinazioaren bidez, zikinkeria hori arrastaka eramango da. Orain lortu nahi duguna da urarekiko superhidrofobia garatzea. Esaterako, beira eta ura elkarrengandik aldentzea. Hori lortzeko beste geruza fin bat atxiki diogu bidrioaren goiko aldeari. Helburua da tantak esfera moduan geratzea eta arrastakatzearen bidez autogarbiketa bermatzea. Bi portaerek autogarbitasun propietatea ematen diote beirari, baina klimaren arabera, portaeratako bat hobea izango da bestearen alde.
Zure ikerketaren beste alderdi interesgarri bat modulu fotovoltaikoetan tenperatura murriztea da. Nola laguntzen du hozte horrek sistema fotovoltaikoen eraginkortasuna eta balio bizitza hobetzen?
Gure sakelako telefonoen antzera, moduluak berotzen diren heinean efizientzia galtzen dute. Oinarri fisikoa gertatzen da, argia iristen da, eta horrek elektroi bat askatzen eta garraiatzen du. Gainberotzen denean, bibrazio handiagoa eragiten du atomo gehiagotan, elektroiari bidetik oztopoak jarriz, esaterako, tenperaturak gora egin ahala funtzionamenduak behera egiten du. Guk honi aurre egiteko estruktura mikrometrikoak egin ditugu, hozte erradiaktibo pasiboa eskaintzeko. Hemen printzipio horren gauza politenetako bat, emititzerako orduan, zerurantz botatzen du eta oskarbi badago espaziora iristen da zuzenean, gauzak horrela diferentzia handiko kontraste termiko bat egoten da modulua 60º aldera dagoelako eta espazioan -200ko aldea dagoelako, horrela beroa erraztasun handiz garraiatzen da. Esaterako zilindroak zelulak sortzen duen bero guztia erremititzen du espaziora. Horrela moduluaren tenperatura jaitsi eta balio bizitza luzatzen dio.
"Fotovoltaikoa erabiliko dugu janari gehiago ekoizten laguntzeko"
Zure ikerketak aplikazio praktiko handia du. Zure ustez, teknologia hori erraz txerta daiteke gaur egungo modulu fotovoltaiko komertzialetan, edo oraindik zerbait falta da eskala handian ezartzeko?
Lehen esan bezala, kono horiek lortzen ditugun ekipoa "RIE" oso handia da. Hala ere, plaka osoak garatzeko ekipo handiagoak behar dira. Oraintxe puntu horretan gaude, zenbait enpresarekin jarri gara harremanetan ekipo horren eskala handitzeko asmoz, gerora gure beirak bertan landu ahal izateko. Hau da gure lehen muga industrian ikusi aurretik. Aplikazio berriak bilatu beharko ditugu ere industriako interesak pizteko eta gure RIE ekipoa eskalatzeko ere.
Zein da zure ikerketaren inpaktu potentziala energia berriztagarrien industrian?
Funglass-en inpaktua, esan bezala, islapenaren kontrako emaitza hobeagoa eskaintzen du soluzio komertzialak baino, eta balio bizitza luzatzen die moduluei. Badira egunero garbitu beharko diren plakak, haien kokalekuagatik edota lekuko klimarengatik. Gure produktuarekin aldiz, zikintasunaren kontrako eta autogarbiketa prozesuei esker, egunez egun langileen mantentze prozesu hori ekiditen da. Mantentze kostu handia aurreztu daiteke horrela, eta moduluaren funtzionamendua ere denbora luzeagoz bermatzen dugu.
Energia berriztagarritan duzun esperientzia kontuan izanda, nola ikusten duzu eguzki energia fotovoltaikoaren etorkizuna? Zein aurrerapen gustatuko litzaizuke ematea datozen urteetan?
Energia horrek menderatuko du etorkizuna, eolikoaren beste energia berriztagarriekin batera; gauzak horrela, sekulako instalazioa sortu beharko litzateke Europan dauden helburuak lortzeko. 2050erako Europa energetikoki neutroa izatea behar dugu, hau da, kontsumitzen ari garen energia guztiak zerumuga berriztagarria izatea. Dagoeneko ni hasia naiz fotovoltaiko gehiago ikusten, adibide dugu Ziordiko frontoia. Beste aurrerapen handia ere gerta liteke agrovoltaikarekin. Eztabaida handia dago, eremu hori guztia fotovoltaikoz beteko dugula esanez, baina ez da zertan fotovoltaikorik jarri beharko lur mailan, pixka bat gorago jar daitezke eta modulu azpian nekazaritza produktuak landatu. Moduluen orientazioa alda daiteke motor baten bidez kontrolatuta, ekialderago jar dezakezu, mendebalderago, komeni zaizunaren arabera, edo landatutako landareen nahiaren arabera, horrela eguzki orduak kontrolatuz eta klima gertaeretatik babestuz (txingorra, izotza…) . Esaterako, agrovoltaikoa, funtsean, nekazaritza produktibitatea handitzean oinarritzen den aplikazioa da; hau da, fotovoltaikoa erabiliko dugu janari gehiago ekoizten laguntzeko. Beste aplikazio bat da, adibidez, fotovoltaikoa flotatzailea aurkitu dugula, baita gai bera erabiltzen gabiltza lurra laborantza izan daiteke edo biodibertsitatea aprobetxatu ere.
"Natura imitatzen saiatzen gara, milioika urte izan baititu eboluzionatzeko eta egitura optimoa lortzeko"
Fisikan eta energia berriztagarrietan duzun prestakuntzak, UCLAn egin duzun egonaldiarekin batera, energia garbiei buruzko ikuspegi globala eskuratzeko aukera eman dizu. Nola eragin dizu nazioarteko esperientzia horrek ikerkuntzarantz duzun ikuspegian?
Beno, egonaldiak oso garrantzitsuak dira edozein ikertzaileren bizitzan, edozein doktoretzarenean, beste laborategi batzuetan egoteko eta bertan ikerketak egiteko aukera dagoelako. CENERen egiten ari nintzen praktikak eraman nituen UCLAra (Kalifornia, Los Angeleseko Unibertsitatea). Bertan gauza pila ikasi nituen, simulazio programa berriak erabiltzen eta nire alderdi profesionalean lantzen. Alde pertsonaletik ere sekulako ikasketak ekarri nituen bertatik, nire ingeles mailak sekulako gorakada lortu zuen. Hiru hilabete haietan nire gertuko guztiekin egiten bainuen hizkuntza honetan. Lasaitasun handiz hartu nuen egonaldia ere. Nire doktoretzako azken urtean egin nuen bidaia hori eta, dagoeneko, landu behar nuen tesia amaituta nuen, gauzak horrela nire zuzendariak esperientzia gozatzeko eta ikasteko esan zidan.
Doktoretza amaitu duzunez, zeintzuk dira hurrengo ikerketa proiektuak? Teknologia hau garatzen jarraitzeko asmoa duzu edo energia berriztagarrien barruan arlo berriak esploratuko dituzu?
Dagoeneko nire doktoretza amaitu dut eta CENERek kontratatu nau, orduz geroztik proiektu guztietan nabil murgilduta enpresa barruan. Oraintxe, oso sartuta nabil plaka fotovoltaikoen jasangarritasunean. Modulu bat hainbat zatiz dago osatuta eta berotutako plastiko batekin dago itsatsita. Ni lantzen ari naizena da hondakin horien materialak berrerabiltzeko eta birziklatzeko modua. Interes handia dago Europan hondakin horiek birziklatzeko eta berrerabiliak izateko. Doktoretza egiten dabilen lankide bat ere laguntzen ari naiz, modulua berriz diseinatuz, materialen bereizketa garbi eta birziklagarria mantendu ahal izateko.
"Moduluaren inklinazioaren bidez, zikinkeria hori arrastatuko da"
Bukatzeko, uste duzu zure lanak beste zientzialari batzuk inspiratu ditzakeela biomimetika beste eremu batzuetako teknologia hobetzeko irtenbide gisa aztertzera?
Ni oso txikia sentitzen naiz mundu honetan eta ez dakit jendeak nire artikuluak eta bestelakoak irakurriko dituen. Oraingoz oihartzun handia eduki du egindako lanak eta horrek pozten nau. Nire artikulu guztietan aipatzen dudan moduan "naturak arazo guztiei erantzuna eman die dagoeneko". Ikertzaile gisa gure lana erantzun horiek bilatzea da. Noski, inspirazio izatea gustatuko litzaidake. Fisika da prozesu natural eta geologiko guztien zergatia ematen saiatzen diguna.
