Cristina Madrona: De Akademia a pionera en nanotecnología y sostenibilidad

En la Fundación Innovación Bankinter, sentimos un gran orgullo por los exalumnos que han formado parte de nuestro programa Akademia.

La singularidad del programa radica en su diseño y ejecución: abarca desde un meticuloso proceso de selección de estudiantes hasta un enfoque práctico y vanguardista en el contenido de las clases, complementado por la excelencia de los docentes. Esto resulta en alumnos entusiastas por la innovación, preparados para aportar ideas nuevas y soluciones creativas en sus campos de especialización.

En esta ocasión entrevistamos a Cristina Madrona, antigua alumna de Akademia, investigadora y experta en materiales avanzados y energías renovables.

Cristina ha estudiado Física en la Universidad de Granada y luego un máster en ciencia de materiales en la Universidad Carlos III de Madrid. Tras ello, realizó un doctorado en materiales avanzados y nanotecnología. Ha trabajado en el Instituto IMDEA Materiales y ahora está trabajando en Valencia para profundizar en temas de hidrógeno.

A continuación, resumimos la entrevista que mantuvimos con Cristina:

Tras tu paso por Akademia, ¿cambió tu manera de entender la innovación? ¿Qué es lo que más te gustó del programa?

El formato es muy eficaz. No es sólo la utilidad de los conocimientos, que paradójicamente es algo que falla en muchos cursos, sino que además te cambia la manera de pensar, de ver el mundo; y eso es justo lo que más valoré. Es muy común en las culturas asiáticas el concepto de dejarse llevar por la ola, no oponer resistencia al cambio, y en Akademia te enseñan que tanto si sabes lo que contiene esa ola, como si anticipas ciertos de sus movimientos, serás capaz de innovar. Esto es sólo un ejemplo; no es necesaria una situación de cambio para innovar, pero en cualquier caso se trata de afrontar problemas con soluciones creativas y que aporten valor.

Tu formación en física y ciencia de materiales ha sentado las bases para tu carrera. ¿Podrías compartir con nosotros cómo te llevó tu interés en estos campos a especializarte en nanotecnología y materiales avanzados?

En realidad, entré en Física por pura curiosidad de cómo funcionan las cosas, y fue mi preocupación por el cambio climático a medida que avanzaban los años la que me hizo querer dedicarme a energías renovables. Pero en el último año de carrera tuve una crisis, ¿quién era yo para entrar en ese campo? No sabía de ingeniería, y luego para baterías preferirían químicos y electroquímicos. Al final caí en la cuenta; lo que yo podría aprender mejor que nadie era el comportamiento de los materiales activos, es decir, los que llevan a cabo procesos físicos durante el funcionamiento del dispositivo. Conocía y me apasionaba la interacción de la materia y ello me permitiría aportar valor al campo de las energías limpias, a través del estudio de nanomateriales.

Me gustaría que esto sirva en parte como denuncia a la educación que ofrece una gran parte de las universidades y del profesorado, donde se da a menudo tan vaga importancia a la amplia variedad de salidas profesionales que ofrecen las distintas carreras.

Durante tu doctorado, te enfocaste en materiales avanzados y nanotecnología. ¿Qué hallazgos o proyectos destacarías de esa etapa y cómo han influido en tu carrera profesional?

El PhD ha sido crucial. Amé el tema desde que vi la propuesta; debía introducir moléculas susceptibles de intercambiar electrones en una fibra de nanotubos de carbono (CNTs) para aumentar su conductividad eléctrica sin modificar sus excelentes propiedades mecánicas ni introducir un peso significativo. Objetivo a largo plazo: sustituir el cableado de cobre en vehículos eléctricos (alrededor de una tonelada en un avión comercial) por cables ligeros y duraderos de CNTs dopados. A pesar de ser un campo del que podríamos decir que está aún en pañales, diversos hallazgos interesantes me permitieron afianzar una red de contactos y exponer mi trabajo en los mejores congresos de energía y materiales.

Además, la técnica de dopaje empleada en dicho proyecto me ha permitido dirigirme a un grupo del centro de investigación ICMOL de la Universidad de Valencia, con el excelente investigador Gonzalo Abellán Sáez, para estudiar una serie de nanomateriales descubiertos hace apenas una década con el fin de obtener hidrógeno verde.

¿Cuáles han sido tus principales contribuciones en IMDEA? ¿Qué tipo de nuevas tecnologías o soluciones se están investigando con nanotubos de carbono?

Respecto a mis contribuciones, fui la primera integrante del grupo estudiando algo tan particular como el uso de nanotubos de carbono dopados para sustituir el cableado de cobre. Sin embargo, los resultados fueron muy positivos y han dado continuidad a un proyecto subvencionado por la AFOSR (Air Force Office of Scientific Research) de EE.UU. Este es precisamente uno de los puntos fuertes del grupo en la actualidad en cuanto a la investigación con nanotubos de carbono.

Dentro del mismo equipo de IMDEA, dirigido por Juan José Vilatela, la parte que más está creciendo es la de baterías, y es porque son pioneros en la producción de textiles compuestos por nanohilos de silicio, que tan prometedores están resultando ser para su empleo como ánodos. A diferencia de los nanotubos de carbono que se producen en el centro y que están limitados a su estudio en laboratorio, los ensamblajes de nanohilos de silicio se comercializarán a través de la planta piloto que está a punto de abrir la spin-off Floatech.

Me desvío un poco de la pregunta para recalcar aquí que valoro mucho que los dos investigadores principales con los que voy a haber trabajado en mis primeros pasos como investigadora sean personas comprometidas con la transferencia tecnológica mediante la formación de spin-off y la creación de equipos competentes, y por supuesto hago lo posible por aprender de ellos.

El hidrógeno es un campo prometedor en la energía sostenible. ¿Podrías explicar tu enfoque actual en esta área y cómo tus antecedentes en materiales avanzados aportan a esta línea de investigación?

La producción de hidrógeno verde está ligada a la misma reacción de separar elementos que lo contienen, como por ejemplo el agua en oxígeno e hidrógeno, pero con el aporte de energía necesario para separar las moléculas proveniente de placas solares o molinos eólicos. Nosotros buscamos desprendernos de ese aporte de energía externo empleando nanomateriales que son capaces de producir electrones por sí mismos con la energía del sol, a la vez que se emplean esos electrones para la reacción química.

El proyecto que llevé a cabo en el doctorado aporta mucho valor a este campo, principalmente porque la técnica que empleé para sintetizar el anterior material puede en este caso reducir los pasos necesarios para obtener un componente útil y de mejor calidad que los obtenidos hasta el momento. Además, me formé en diversas técnicas de caracterización por espectroscopía (es decir, técnicas que utilizan la interacción de distintas luces del espectro con el material para determinar propiedades físicas), por lo que puedo llegar a soluciones de los problemas más fundamentales y así entender qué está ocurriendo y cómo mejorarlo. Por supuesto, la experiencia resulta además en una mayor capacidad, en calidad y en tiempo, de encontrar soluciones o buscar alternativas.

Basándote en tu experiencia, ¿cuál crees que será el papel del hidrógeno en el futuro de las energías renovables y qué desafíos técnicos quedan por resolver?

Aunque estoy empezando, me parece que el hidrógeno verde es uno de los candidatos fuertes para una reducción global en el uso de combustibles fósiles, necesario para reducir el ritmo al que se están elevando las temperaturas del planeta. Hay estudios destacados sobre la viabilidad económica de su uso como combustible generalizado que lo sitúan como la alternativa energética más sostenible del mercado. Como puntos fuertes respecto a los motores eléctricos, una mayor autonomía y rapidez de carga. Como hándicap podríamos nombrar que el hidrógeno es el gas que más espacio necesita (por kilo de peso) para su almacenamiento.

Un desafío técnico importante si se emplea agua en el proceso de producción consiste en separar de forma efectiva el oxígeno y el hidrógeno que se producen en la reacción. Otro de los desafíos importantes está precisamente relacionado con mi investigación, y es desprenderse de los catalizadores compuestos por metales preciosos (comúnmente platino) o estratégicos en general, reduciendo así los costos y asegurando la continuidad e independencia de producción.

Has participado en Akademia y en las sesiones de lifelong learning de Akademia Talent. ¿De qué manera crees que programas como este pueden ayudar a jóvenes científicos y científicas en su camino hacia la innovación y el liderazgo en campos como la nanotecnología y las energías renovables?

Programas como Akademia lo son todo para generar un tejido industrial sano a partir de la amplia visión y del pensamiento transversal que te inculcan. Tu manera de afrontar la búsqueda de soluciones cambia de forma radical; donde antes pensabas en comprar fósforo para tus experimentos de laboratorio, ahora piensas que “si esa tecnología se extiende deberías crear una empresa donde se purifique el fósforo que se puede extraer de las aguas residuales”, como nos comentaba Fernando Alfaro. ¡Es maravilloso!

La nanotecnología, las energías renovables y los combustibles limpios son el presente y el futuro, y se pueden generar muchos beneficios económicos a nivel personal y para el país, sin nombrar los evidentes beneficios medioambientales. Su avance e implantación en España dependen de que se formen personas emprendedoras e innovadoras, y capaces de liderar buenos equipos. Eso es lo que te ofrece Akademia, y lo que debería también ofrecer en cierta medida la Universidad.

Basándote en tu exitosa trayectoria, ¿qué consejos darías a estudiantes que se inician en campos científicos, especialmente aquellos interesados en energía y materiales avanzados?

Les aconsejaría que si les apasiona un tema sigan revistas o canales de ciencia relacionados para ver de cuando en cuando los avances que les parezcan interesantes y así motivarse e ir visionando potenciales roles que les gustaría tener en su futuro profesional. También les diría que no piensen que esos avances que ven ahí jamás se les ocurriría a ellos, ni que la ciencia y la innovación son sólo para gente brillante, porque la pasión y la curiosidad pueden llevarte tan alto como humildemente desees (esto en cualquier campo).

¿Cómo ves el futuro de la investigación en materiales y energía en España y Europa, y cuál sería tu rol ideal en este escenario a largo plazo?

Aunque creo que la gestión de los recursos existentes podría ser más eficaz en muchos casos, afortunadamente, un amplio caudal de las inversiones en i+D se está destinando a la creación de procesos sostenibles, al empleo de energías y combustibles limpios, y a la menor utilización de materiales estratégicos. Sin embargo, necesitamos más gente emprendedora formándose en innovación y estrategia empresarial, personas comprometidas que sean capaces de crear puentes entre la empresa y la investigación de laboratorio, permitiendo así obtener el máximo beneficio económico y medioambiental.

En mi opinión, el desarrollo científico y tecnológico de la producción de hidrógeno verde estará en continuo crecimiento durante al menos quince o veinte años más, y mi intención es continuar en este campo que me parece precioso tanto por la complejidad que esconde algo, en principio tan simple, como separar la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno, como por la inmensa utilidad que le vaticino en la transición hacia energías sostenibles. Con los conocimientos de la comunidad de Akademia en innovación y start-up espero lograr la transferencia tecnológica del laboratorio a la industria a lo largo de mi carrera.

Para finalizar, ¿hay algún mensaje o reflexión que te gustaría compartir con nuestra audiencia sobre la importancia de la ciencia y la tecnología en el desarrollo sostenible y el bienestar social?

Centrándome en el desarrollo sostenible en cuanto a recursos (que a su vez implica en muchos aspectos el bienestar social y medioambiental), hay que tener claro que al ser limitados y estar distribuidos de forma no homogénea, la ciencia tiene un papel determinante en cuanto a la búsqueda estratégica de soluciones (energéticas y de otros sectores relevantes) a través del estudio de nuevos materiales, de nuevos procesos que requieran bajo o nulo aporte energético (como fue en su momento el descubrimiento de la obtención de electricidad haciendo uso de la energía del sol), o del intercambio de materiales escasos en procesos ya establecidos por otros que funcionen de forma similar, y que sean a su vez abundantes y asequibles.

¡Muchas gracias Cristina!

Si quieres conocer los testimonios de otros alumni de Akademia, aquí puedes verlos.

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