El Sol será usado como fuente de energía tarde o temprano… ¿por qué esperar?
Es una de las citas más célebres de Mária Telkes (1900-1995), una química física húngara, nacionalizada estadounidense, que dedicó su vida a la ingeniería de desarrollo de tecnologías de energía solar. Diseñó, entre otras cosas, el primer desalinizador solar de agua, el primer sistema de calefacción solar y el primer horno solar.
Mária Telkes nació el 12 de diciembre de 1900 en Budapest, Hungría. Fue la mayor de ocho descendientes que tuvieron Aladar y Mária Laban de Telkes, de origen judío. Se licenció y doctoró en Química Física por la Universidad de Budapest, donde también comenzó a trabajar como profesora. Cuando apenas llevaba un año en el puesto, en 1925, emigró a Estados Unidos para desarrollar su carrera profesional allí.
Los primeros años los pasó investigando las conexiones eléctricas de las células de organismos vivos. En Cleveland desarrolló su primera invención: un dispositivo fotoeléctrico que registraba las ondas cerebrales. Gracias a ese trabajo, Telkes sería nombrada en 1934 por The New York Times, junto con otras diez mujeres de diferentes áreas, como una de las once mujeres más relevantes en los EE. UU.
Una vez consiguió la ciudadanía estadounidense, comenzó su carrera como ingeniera de desarrollo. En 1940 fue contratada por el Massachusetts Institute of Technology (MIT), entonces situado en Boston, como investigadora en un proyecto de conservación de energía solar. Su objetivo era diseñar un sistema de calefacción para el hogar que no dependiera de combustibles fósiles, sino únicamente de energía solar. Sin embargo, su plan tuvo que ser aplazado por el desarrollo de la Segunda Guerra Mundial.
Kit portátil de desalinización del agua
En el tiempo que duró la guerra, la científica puso sus conocimientos al servicio del Gobierno. En 1942 diseñó el prototipo de un sistema solar portátil capaz de desalar agua de mar y obtener agua apta para el consumo. Este dispositivo evitaría que muchos pilotos y marinos varados en el Pacífico durante la guerra murieran por deshidratación. Su invento, patentado, que consistía en un purificador plegable hecho con una película de plástico transparente, se convertiría con el tiempo en parte esencial de los kits estándar de emergencia militar.
El evaporador también fue construido a gran escala para complementar la demanda de agua de las Islas Vírgenes del Caribe, cuyas fuentes de agua dulce se secaban en algunas épocas del año.
Calefacción solar
Tras la guerra, Mária volvió a centrarse en su trabajo como ingeniera de desarrollo. Sus esfuerzos se centraron en cómo capturar, almacenar y convertir la energía solar de modo que pudiera sustituir el uso de combustibles fósiles.
Uno de sus proyectos más destacados fue el sistema de calefacción de la casa solar Dover, una iniciativa llevada a cabo a finales de la década de 1940 por tres mujeres: la arquitecta Eleanor Raymond; la escultora Amelia Peabody, que lo financió; y Mária Telkes, que diseñó la primera calefacción que calentaba una vivienda a base de energía exclusivamente solar.
La casa solar, construida en la ciudad de Dover, Massachusetts, era una vivienda de dos dormitorios, totalmente funcional. Desde fuera parecía cortado por la mitad para crear la forma de una cuña. Dieciocho ventanas bordeaban el lado sur del segundo piso. Lo novedoso del inmueble era que detrás de las ventanas se ocultaban paneles de vidrio y metal que atrapaban el calor solar de la siguiente manera: la energía térmica pasaba a través de las ventanas y calentaban el aire dentro del vidrio; el aire calentado pasaba luego, a través de una lámina metálica, a otro espacio aéreo; desde allí, varios ventiladores trasladaban el aire caliente a compartimentos de almacenamiento de calor llenos de sal de Glauber (sulfato de sodio y decahidrato), un químico que captura la energía al derretirse con el calor y la libera al recristalizarse con el frío; como estos compartimentos se encontraban entre las paredes, calentaban la casa a medida que la sal se enfriaba.
El sistema de calefacción solar desarrollado por Telkes –que incluía patentes para un dispositivo de transferencia de calor de energía radiante (1946), una unidad de almacenamiento de calor (1951) y un aparato para almacenar y liberar calor (1952)– funcionó a la perfección durante los dos primeros años. La casa fue objeto de mucha publicidad y visitantes de todo el mundo. Para el tercer invierno, los compartimentos llenos de sal se habían estratificado en capas de líquido y sólido, dando lugar a la corrosión y filtraciones. Los propietarios retiraron el sistema de calefacción solar de su casa, y lo reemplazaron por otro basado en combustibles fósiles.
En 1953, Mária Telkes fue despedida por el MIT después de que se publicara un informe que señalaba la falta de productividad del fondo solar de la institución.
Horno solar y otros dispositivos
Mária prosiguió sus investigaciones sobre energía solar en el New York University College of Engineering. Allí, continuó trabajando en desalinizadores, sistemas de calefacción y hornos solares. Sus hornos solares eran baratos, simples y fáciles de construir. En 1954, la Fundación Ford concedió a Telkes una subvención de 45 000 dólares para que fabricara hornos solares que pudieran usarse en países en vías de desarrollo. Debían cumplir dos condiciones: alcanzar los 175 ºC y ser fáciles de usar. El diseño de Telkes, capaz de alcanzar los 205 ºC, ha perdurado hasta la actualidad, siendo los hornos solares convencionales muy similares a los que ella diseñó entonces.
Tras años de investigaciones en organizaciones públicas, Mária Telkes se empleó en empresas privadas que promovían el desarrollo de tecnologías solares. En 1958 comenzó a trabajar para la división de Princeton, Nueva Jersey, de la empresa Curtis-Wright, donde, como directora de investigación para el laboratorio de energía solar, investigó en secadores solares y el posible uso de generadores termoeléctricos solares en el espacio exterior. Durante su tiempo allí, también diseñó un sistema de calefacción y almacenamiento de energía para un edificio de laboratorios que Curtis-Wright construyó en Princeton.
De 1961 a 1963, Telkes trabajó en el desarrollo de materiales que podrían utilizarse para proteger instrumentos sensibles a la temperatura. Estos materiales también serían utilizados en contenedores de transporte y almacenamiento expuestos a temperaturas extremas en aplicaciones espaciales y submarinas. En 1963, se convirtió en jefa del laboratorio de energía solar de la empresa MELPAR, y volvió a enfrentarse al reto de obtener agua dulce a partir de agua salada.
En 1969 se unió al Instituto de Conversión de Energía de la Universidad de Delaware, donde desarrolló materiales para almacenar energía solar y diseñó dispositivos que transferirían la energía térmica de manera más eficiente.
Durante la década de 1970, Telkes trabajó en el diseño de sistemas de aire acondicionado que almacenaban el frío de la noche para ser utilizado frente al calor del día siguiente. Estos sistemas tenían como objetivo reducir la demanda de energía en verano y reducir la incidencia de cortes de suministro de energía.
Fue nombrada profesora emérita en la Universidad de Delaware en 1978, cuando se retiró de la investigación en activo. En la década de 1980, Mária contribuyó a desarrollar y construir el primer hogar totalmente alimentado con energía solar. Siguió trabajando como consultora hasta aproximadamente 1992.
Gracias a sus pioneras contribuciones al campo del almacenamiento de la energía solar, Telkes recibió una docena de premios y registró una veintena de patentes a lo largo de su vida. En 1952, fue la primera galardonada con el premio al reconocimiento de su trabajo por parte de la Society of Women Engineers, convirtiéndose así en modelo de inspiración para otras mujeres que querían dedicarse a la ciencia.
Tras toda una vida dedicada a la transición energética a favor de la energía solar en EE. UU., Mária Telkes volvió a su país natal, Hungría, en 1995, después de 70 años en el extranjero. Falleció durante la visita, a los 94 años.
Me interesan las cosas que son supuestamente imposibles. Me gusta hacer cosas que, según otras personas, no se pueden hacer.
Referencias
- Maria Telkes, Encyclopedia of World Biography, 2005
- John P. Rafferty, Mária Telkes, Encyclopædia Britannica, Inc.
- Maria Telkes. Telkes Solar Cooker. Lemelson MIT
- Joana Oliveira, Mária Telkes, la reina de la energía solar, BBVA OpenMind, 30 noviembre 2018
- Esther Muñoz Alonso, Mucho más que luz y calor: Mária Telkes, la reina del Sol, Pikara Magazine, 20 marzo 2019
- Patentes Mária Telkes
- Wikipedia
Sobre la autora
Edurne Gaston Estanga es doctora en ciencia y tecnología de los alimentos. Actualmente se dedica a la gestión de proyectos en organizaciones que fomentan la difusión del conocimiento de la ciencia y la tecnología.