«Tenemos las herramientas y el saber para que toda la energía sea limpia»

María Escudero Escribano, en el Departamento de Ingeniería Química de Stanford. /Pongkarn Chakthranont
María Escudero Escribano, en el Departamento de Ingeniería Química de Stanford. / Pongkarn Chakthranont

Acaba de recibir el premio Princesa de Girona por su trabajo para hacer del hidrógeno una energía viable en el mundo del transporte. Su aspiración es que el planeta sea sostenible energéticamente, un reto que considera alcanzable

Antonio Tinoco
ANTONIO TINOCO

Lidera, desde el centro de nanociencia de la Universidad de Copenhague, uno de los grupos de investigación mundialmente punteros en el no menos puntero mundo de las alternativas de energías limpias aplicadas a los automóviles. Vive en la cresta de la ola de la revolución del hidrógeno como combustible limpio y alternativo a los hidrocarburos y asegura que el reto de lograr un planeta movido por energías no contaminantes está al alcance de la tecnología y que solo falta para conseguirlo la voluntad de los dirigentes políticos. Es María Escudero Escribano, una cacereña nacida en 1983 sobre cuyo trabajo tiene puestos sus ojos la industria del automóvil. Suyas son patentes indispensables para el desarrollo de la pila de combustible, un sistema limpio que llevan coches fabricados por Toyota, Honda, Hyundai... Por estos trabajos ya fue reconocida en 2016 con la medalla de oro al mejor químico joven de Europa; en mayo recibió el premio investigador joven de la División de Energía de la Sociedad Americana de Electroquímica y hace escasos días ha recibido de manos de Felipe VI el premio Princesa de Girona de Investigación Científica, un honor que ya tuvo hace seis años otra investigadora extremeña: Guadalupe Sabio. Como Sabio, María Escudero Escribano es titulada por la UEx, donde hizo Ingeniería Química. De sus recuerdos y de su formación en centros públicos de Coria y de Cáceres, así como de la influencia de sus padres (su padre ha sido profesor de Laboratorio Químico) para elegir carrera, ya dejó constancia en HOY el pasado febrero. Ahora habla de su trabajo y de las posibilidades que tiene el campo en el que investiga para lograr que los coches se muevan con energías limpias.

-La Fundación Princesa de Girona le ha concedido el premio de Investigación Científica, textualmente, por su trabajo en «el desarrollo de catalizadores electroquímicos basados en nanopartículas metálicas con la finalidad de sustituir metales nobles para reducir los costes y aumentar la eficiencia en procesos de obtención de energía limpia». ¿Qué significa?

-Para explicarlo es necesario entender el marco general de qué es a lo que me dedico. El grupo de científicos que yo dirijo está inmerso en tres líneas de investigación, todas relacionadas con la conversión de energía renovable a partir de la electroquímica, que es la parte de la química que estudia la transformación de la energía química en energía eléctrica. Una de las líneas de investigación consiste en lograr un combustible a partir de la electrólisis del agua, que es romper la molécula del agua, compuesta como se sabe por oxígeno e hidrógeno, y a partir de energías renovables como la solar o la eólica, conseguir hidrógeno, que es un combustible limpio, uno de los denominados vectores energéticos del futuro. Por otra parte, este hidrógeno, a su vez, podemos utilizarlo en dispositivos electroquímicos, que son las pilas de combustible. Tanto en Copenhague como en la Universidad de Stanford, en California, me he dedicado a desarrollar materiales catalizadores para hacer más eficientes estos dispositivos, que es actualmente otra de las líneas de investigación de mi grupo. En una pila de combustible se puede obtener electricidad a partir de hidrógeno y oxígeno, lo cual tiene muy diversas aplicaciones. Por ejemplo, puede sustituir a los motores tradicionales de los automóviles. El primer prototipo de coche de pila de combustible salió en 2015. Lo sacó Toyota y ahora mismo se comercializa en muchos países. Esto significa que podemos revolucionar el mundo del transporte. Dicho esto, le explico ese texto de la Fundación Princesa de Girona que da cuenta de las razones por las que me ha premiado. El problema de las pilas de combustible es que utiliza catalizadores muy caros, que son los materiales que aumentan la velocidad de las reacciones que se dan en estos dispositivos, que son de platino, un metal, además de carísimo, muy escaso. Necesitamos disminuir la cantidad de platino en estos catalizadores y hacerlos más eficientes, de ahí que la fundación diga que hemos trabajado para sustituir metales nobles (el platino lo es) con el fin de reducir los costes y aumentar la eficiencia de la pila de combustible. Hemos descubierto nuevos materiales y tenemos tres patentes de ellos.

«Trabajo en mejorar la pila de combustible, que es un sistema para que los coches se muevan con hidrógeno»

«Mi grupo de investigación tiene tres patentes y hemos publicado en 'Science', la revista científica líder mundial »

«Ahora mismo tengo en Dinamarca unas condiciones de trabajo excelentes, imposibles de conseguir en España»

«Cuando acabé mi periodo postdoctoral tuve muchas ofertas de universidades punteras. De momento, ninguna de España»

«España tiene que respetar y escuchar a los científicos y que se alcance un gran pacto por la ciencia, que es la base del desarrollo»

-¿La pila de combustible es, por lo tanto, distinta al motor eléctrico?

-Es un sistema distinto al de la batería, sí. Tiene puntos en común, pero en el caso de la pila de combustible sólo se necesita alimentarlo de hidrógeno. La batería lleva mucho tiempo cargarla, horas. La pila de combustible, sin embargo, necesita sólo cargarla de hidrógeno y se hace en unos tres minutos.

-Sin embargo, la alternativa a los coches movidos por energía fósil que más extendida está es el coche eléctrico. ¿Por qué es así, si el de la pila de combustible parece que tiene ventajas sobre el eléctrico?

-Es verdad que se oye más el coche eléctrico, pero también es cierto que poco a poco va extendiéndose el uso de la pila de combustible. En Londres, por ejemplo, ya hay líneas de autobuses que se mueven con pila de combustible; en California hay muchísimos coches; también en Japón, que es el país pionero. Lo que se necesita son surtidores de hidrógeno para repostar, que es lo que alimenta la pila de combustible.

-¿Y por qué no hay surtidores de hidrógeno? He mirado en Internet y en España hay sólo seis, mientras se ven cada vez más puntos de conexión para coches eléctricos en las ciudades. ¿Es cuestión de competencia entre marcas de automóviles o es porque el sistema es distinto y más complicado?

-Es una cuestión de tiempo. Como digo el primer prototipo comercial de este tipo de vehículos salió en 2015. Lo fabricó Toyota y ya va por el segundo prototipo. También están haciendo coches con pila de combustible Honda y Hyundai. Es una tecnología que se está desarrollando después que la de la batería, pero desde entonces está experimentando un progreso enorme. Cuando yo empecé la tesis doctoral en 2007 todavía había dudas en la comunidad científica sobre si algún día podría verse o no el coche de pila de combustible. Hoy, una década después no sólo es posible, sino que se comercializa y está por las carreteras. Es verdad que hay zonas grandes, como el sur de Europa, donde apenas hay puntos de alimentación de la pila de hidrógeno, pero espero que el sistema acabe implantándose porque además de la ventaja de la rapidez en la carga tiene otras muchas: el arranque es instantáneo, el coche no contamina, es silencioso, y su autonomía también es competitiva: entre recarga y recarga pueden hacerse más de 600 kilómetros.

-¿Es también un sistema más barato que el de la batería?

-Se alimenta de hidrógeno, que se puede obtener a partir de la electrólisis del agua, y oxígeno, que se obtiene del aire. Sin embargo, uno de los problemas que tiene es que el catalizador es muy caro, y por eso nuestro principal objetivo en el campo de las pilas de combustible ha sido diseñar y desarrollar nuevos materiales catalizadores que sean más eficientes y baratos. Además, algo también muy importante, el coche de pila de combustible es absolutamente limpio.

-Hablaba antes del paso decisivo hacia la eficiencia y la reducción de costes de este sistema que ha supuesto su investigación, y que ello ha derivado en varias patentes para disminuir la cantidad de platino y con ello desarrollar catalizadores más baratos. ¿En qué consisten esas patentes?

-Dos de ellas son aleaciones de platino nuevas, que descubrimos que son buenas para una de las reacciones que se dan en las pilas de combustible. Alrededor de nuestro grupo y los grupos con los que colaboramos hay actualmente mucho interés para que traslademos esas investigaciones al mundo de la industria, con catalizadores basados en nanopartículas que funcionen en las pilas de combustible reales. Este es un campo de la investigación que ha suscitado un enorme interés en todo el mundo porque esperamos que abarate el precio final de los coches. Ahora mismo hay muchísimos grupos de investigación trabajando en este área, tanto en universidades como en laboratorios de los fabricantes de automóviles.

-¿Cómo califica a su grupo de investigación respecto a los demás? ¿Es una referencia? ¿No lo es?

-En la investigación de este tipo de materiales que hacen más eficientes las reacciones que se dan en la pila de combustible, la verdad es que nos hemos hecho un hueco. Durante mi investigación postdoctoral he trabajado con dos grupos muy punteros, en la Universidad Técnica de Dinamarca y la de Stanford y hemos publicado en las mejores revistas científicas, entre ellas 'Science', que es la líder de la difusión de la investigación en el mundo. En cuanto a mi propio grupo de investigación, prácticamente acabo de empezar, así que creo que aún es pronto para responder a esta pregunta: empecé a dirigir el grupo de Nanoelectroquímica de la Universidad de Copenhague en marzo de 2017. Estoy muy contenta porque ha sido un año muy productivo, tengo a estudiantes excelentes y además he conseguido la mejor beca para investigadores jóvenes a nivel nacional, así que el grupo seguirá creciendo y continuaremos trabajando y poniendo lo mejor de nosotros en nuestras investigaciones. Lo importante, sin embargo, es que sigamos trabajando y logrando mejorar lo que hacemos.

-¿Se impondrá el sistema de la pila de combustible al de la batería como propulsor del futuro de los automóviles?

-Yo creo que son perfectamente compatibles y que convivirán los dos sistemas. Para mí, como científica y como ciudadana, lo importante es que exista un sistema que sustituya a los motores contaminantes de ahora mismo.

-Una vez logrado que la pila de combustible funcione y sea eficiente, ¿cuál es el próximo paso en la mejora del sistema? ¿Cuál es su reto como investigadora en este campo?

-Una vez que hemos conseguido aleaciones nuevas de platino que hoy son las más activas en la reacción de reducción de oxígeno, y que nuestros avances han sido punteros en este campo, todavía hay cosas pendientes que mejorar: primero, trasladar nuestras investigaciones a nanopartículas que puedan producirse a gran escala. Por otro lado, también me quiero centrar en investigaciones relacionadas con la electrólisis del agua que, como decía antes, es el proceso de fractura de la molécula de agua para dar hidrógeno y oxígeno. Hay electrolizadores que funcionan en un medio ácido y, por tanto, muy corrosivo. El problema es que disponemos de muy pocos materiales que puedan aguantar en esas condiciones y uno de los que aguantan es el iridio, todavía más caro y escaso que el platino. Es muy importante que podamos encontrar aleaciones que tengan cuanto menos iridio mejor, o incluso nada de iridio. De momento no lo hemos conseguido. Otro reto que tengo planteado es conseguir producir a través de la electroquímica compuestos químicos de alto valor, por ejemplo polímeros, y de una manera sostenible, dado que la industria petroquímica, que es la que hasta ahora los produce, es muy contaminante. También investigamos en la conversión de gases de efecto invernadero, como el metano o el dióxido de carbono, en compuestos químicos de alto valor y en combustibles limpios, como el metanol. Para eso tengo una beca de 1,34 millones de euros de la Fundación Villum para jóvenes investigadores.

-¿Confía en que podamos ver que todas las energías en nuestro planeta sean limpias? ¿Lo ve posible?

-Sí, lo digo con rotundidad. Tenemos las herramientas y el conocimiento necesarios para cambiar el modelo energético basado en combustibles fósiles a otro modelo limpio y sostenible. Lo único que falta es apostar por ello, y eso es lo que está costando más. Lo primero es concienciar a la sociedad y, sobre todo, a quienes nos gobiernan porque no se puede hacer de la noche a la mañana. Pero lo tenemos que hacer porque no tenemos un planeta B.

-El agua como combustible es uno de los mitos más arraigados en el imaginario popular. Incluso un extremeño, Arturo Estévez, alcanzó notoriedad en los años 70 porque decía que había descubierto el motor de agua, un fraude como se comprobó después. ¿Pero en un futuro cree posible que el agua alimente un motor?

--Sí, obviamente fue un fraude: el agua no es un combustible, por ello no puede alimentar un motor. El hidrógeno, sí. La idea de obtener energía a partir del agua ya la planteó Julio Verne en su libro 'La isla misteriosa', en 1872. Pero para obtener hidrógeno a partir de agua, necesitamos aportar una corriente eléctrica. Todo se rige por principios químico-físicos básicos que no se pueden romper.

-El jurado del Princesa de Girona, además de destacar sus logros y los del otro premiado en el campo científico, Guillermo Mínguez, decía que uno de los objetivos del premio era servir de distintivo para que los talentos científicos se quedaran en España. ¿En su caso es posible que vuelva a nuestro país?

-Ahora mismo tengo en Dinamarca unas condiciones de trabajo excelentes que, a mi edad, es imposible conseguir en España. Me da mucha pena, tanto por mí como por otros muchos investigadores españoles que hemos recibido una formación de excelencia en España, y que ahora no tenemos camino de vuelta, por lo menos a corto plazo. Yo cuando salí, después de mi tesis doctoral, creí que iba a volver en dos o tres años, pero no ha sido posible, aunque hay centros de investigación notables y científicos con un altísimo nivel a los que admiro.

-¿Ha recibido alguna oferta de España?

-De momento, no. Cuando estaba terminando mi periodo postdoctoral en la Universidad de Stanford, a finales de 2016, recibí ofertas de algunas de las universidades más punteras de Estados Unidos y Europa. Elegí venir a la Universidad de Copenhague.

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