Celula Solar en Gelatina

Elisabeth Lorenzi & Jeffrey Yoo Warren

Diciembre 2020

Los autores Elisabeth Lorenzi vivo en Madrid y me intereso por la investigación en materiales como práctica reflexiva sobre tecnología, género y el medio ambiente.

De formación soy antropóloga social y diseñadora textil y tengo larga experiencia en el desarrollo de proyectos de diseño y prototipado colaborativo

Jeffrey Yoo Warren Diseño objetos, actividades e interacciones de código abierto que reorganizan las ideas sobre la experiencia, la identidad, la equidad y nuestro entorno.

Me interesa cómo las personas construyen identidad y fortaleza a través de sus interacciones con los objetos, y las formas en que los objetos pueden contar historias de las que las personas pueden formar parte.

Licencia: CC-BY-SA

Célula solar de bioplástico

Propuesta para construir una célula solar totalmente biodegradable aplicando los principios de Graeztel. En este modelo se construye una célula solar por capas, donde una capa de pigmento, la antocianina, un pigmento rojizo que se encuentra en ciertas plantas, es activado por el sol.

Los bioplásticos son polímeros creados a partir de materiales presentes en la naturaleza y extraídos con bajo impacto social y medioambiental. También son altamente biodegradables.

Esta propuesta intenta aunar el potencial de los bioplásticos para crear células solares desde el punto de vista de la economía circular, haciendolas biodegradables y compuesto por materiales accesibles.

En esta receta usaremos gelatina como bioplástico base para construir las capas de la célula solar . En cada capa añadiremos un ingrediente diferente. La relación entre las capas hace posible la reacción química que produce la energía activada por el sol.

1

La antocianina es un pigmento que se activa con la luz solar.

Lo contiene frambuesas, arándaos, uvas, rojas, hibisco, remolacha, lombarda…

Puedes hacer infusión de hibisco o lombarda y usar ese agua para hacer la gelatina.

También puedes exprimir el jugo de la frambuesa o del arándano e incorporarlo a la mezcla base. Está ultima opción es lo que mejor me funciona.

2

Vamos a fabricar nuestras células solares. Si quieres hacer mucha cantidad tienes dos opciones: 1.

Hacer cada célula en un molde diferente (como muffins)

2.

Hacer un único molde grande y luego, cuando esté sólido, cortarlo en cuadraditos, (como un bizcocho).

Si lo haces así, ten cuidado y que no se mezclen las capas al cortar con el cuchillo

3

4

Primero haz una mezcla base de bioplástico con dos propiedades: transparencia y resistencia.

En esta receta usaremos una mezcla base de gelatina+glicerina.

Pero puedes probar con otros materiales como Agar, Cmc... O combinarlos.

Lo bueno de la gelatina es que solidifica rápido y puedes controlar mejor el proceso de añadir capas.

La glicerina retiene humedad y es bueno para la conductividad del material y aporta flexibilidad. Pero usa poco, porque si no, tu bioplástico no se cuajará.

5

Receta mezcla base: G/g* Gelatina: 12gr Glicerina: 0,5 gr Agua: 60 ml Mezclar gelatina con glicerina e ir añadiendo poco a poco el agua caliente. No dejar que se enfríe porque al enfriarse se solidifica.

Sii se solidifica puedes calentarlo al microondas o en un cazo con un poco de agua y volverá a ser usable.

* Puedes escalar esta receta 6

Una vez que tienes la mezcla base, reúne los ingredientes con los que vas a dopar cada capa: sal, carbón activado, iodo, pigmento natural, dióxido de titanio...

7

Monta la celula solar capa a capa: Al verter la primera capa, deja que se enfríe y solidifique antes de verter la siguiente. Puedes enfriar lo vertido en la nevera, mientras mantienes la mezcla base caliente y la mezclas con el siguiente ingrediente.

Intenta verter líquido sobre sólido. Si lo tocas antes de verter veras que no se te mancha el dedo.

Si se mezclan las capas, tu experimento no funcionará.

8

Ingredientes de cada capa Puedes empezar de arriba a abajo o al revés

1.

Electródo. G/g + salt NaCl

2.

Cátodo G/g + carbón activado

3.

Electrolito G/g + yodo

4.

Colorante G/g + pigmento

5.

Semiconductor G/g + Dioxido titanio TiO2

6.

Electrodo G/g + salt NaCl

9

10

luz

11

luz

e

pigmento pegado a titaneo

e

flujo de electrones

e

e

La 1ª capa es transparente y conductora, es el Electrodo .

La 2ª capa contiene Dióxido de Titanio que funciona como semiconductor. Esta capa recibe los electrones de la capa 3ª, el del pigmento antocianina, que reacciona a la luz solar.

Al reaccionar pierde electrones, pero lo recupera a través del electrolito de la 4ª capa que contiene yodo, desde el Contraelectrodo, que es la 5ª capa que contiene carbono activado , junto a la 6ª que nuevamente es una capa transparente y conductiva.

La luz solar provoca que el titanio reaccione con el pigmento recibiendo electrones, iniciando así el proceso de corriente eléctrica.

12

Desmolda la célula solar y mide su tensión (voltios) e intensidad (amperios) con un multímetro. Pincha con alfileres la última y la primera capa y conectalo al aparato de medición.

Prueba a ver como reacciona el multímetro cuando le pones y le quitas la luz del sol.

Puedes conseguir hasta 0,8 voltios.

Pon a secar la célula en un lugar seco y a la sombra. Deja que se deshidrate del todo antes de dejarlo sin preocupación al sol. Verás que cuando esté deshidratada habrá reducido por 4 su tamaño original .

13

14