TEC y Ad Astra abren aplicaciones prácticas del plasma desde Costa Rica

Imagine una planta que desintegre la basura y que con estos residuos se genere electricidad.

Este es tan solo una, de un sinfín de invenciones que se pueden llevar a cabo con el plasma.

Con esta tecnología también se pueden realizar tratamientos dermatológicos y dentales; si es llevado a la agricultura, se podría sustituir el uso de plaguicidas, acelerar el crecimiento de cultivos y restaurar suelos dañados; también el plasma despega con la fabricación de materiales para aviones y naves espaciales.

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En Costa Rica ya se aplican algunos de estos avances, pero todavía hay oportunidades de crecimiento en este tema.

Instituciones como el Tecnológico de Costa Rica (TEC) y la compañía Ad Astra han demostrado el nivel de innovación que se puede alcanzar con el plasma.

Cada uno desde su enfoque, han desarrollado proyectos de alto impacto y que han sido reconocidos tanto a nivel nacional como internacional.

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Proyectos palpables

El plasma, que es el cuarto estado de la materia (los otros tres son líquido, sólido y gaseoso), se puede dividir en dos categorías: los plasmas calientes, con temperaturas superiores a los 1.000 grados celsius; y los plasmas fríos, con temperaturas inferiores a los 100 grados –incluso a temperatura ambiente– y que tienen aplicaciones en la vida cotidiana, como iluminación y televisores.

En el Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones del TEC, sus integrantes trabajan en tres líneas de investigación: el uso del plasma en la medicina y en la agricultura; el plasma en la industria y la investigación como futura fuente de energía.

Según Iván Vargas, coordinador de este laboratorio, en medicina se está trabajando en el uso del plasma para tratamientos en la piel como el cáncer y las úlceras

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El TEC también se enfoca en el uso del plasma en odontología para cambiar las propiedades de los dientes y así darles mayor adherencia a los materiales que se coloquen sobre ellos.

“Deseamos llevar esto a blanqueamientos y desinfección de conductos de nervios de dientes, en estos se ha demostrado el éxito del plasma”, añadió Vargas.

En cuanto a la aplicación en la industria, en el laboratorio del TEC están diseñando una planta experimental para desintegrar la basura y a su vez producir electricidad con los desechos.

Con este mecanismo se divide la basura dentro de un convertidor de plasma. El proceso está diseñado para ser un generador de electricidad neto (genera más energía de la que consume).

Según Vargas, están trabajando en un convenio con la Municiplidad de Cartago, ya que la institución se ha mostrado interesada en financiar esta planta.

Para la aplicación del plasma en la agricultura, se usan los plasmas fríos en procesos como irradiar semillas para eliminar hongos y otros patógenos, así como curar los suelos.

Laura Barillas, especialista del Laboratorio de Plasmas, afirmó que estos procesos pueden ser comparados con la agricultura orgánica, pues no dejan rastros en las cosechas y son inofensivos para la salud.

En la línea de investigación del plasma como futura fuente de energía, el TEC está optimizando y caracterizando los plasmas en el Stellarator de Costa Rica 1 (SCR-1), dispositivo con el cual se realizó la primera descarga de plasma de alta temperatura.

El Stellarator –diseñado y construido en el Laboratorio– tiene como objetivo aprovechar dicho estado de la materia como fuente de energía limpia.

Con un gramo de combustible en estos dispositivos, se podrían producir hasta 26.000 kilovatios hora, con lo cual se abastecería a 80 viviendas durante un mes.

En el mundo, solo seis países realizan investigaciones en un dispositivo de tipo Stellarator para producir electricidad: Estados Unidos, Australia, Japón, Alemania, España y ahora Costa Rica.

El talento del TEC ha sido destacado por entes como el Organismo Internacional de Energía de Fusión (OIEA), que pertenece a la Organización de las Naciones Unidas (ONU).

El OIEA anunció que dará becas para que los investigadores ticos se capaciten en el extranjero.

Además existe la posibilidad de que el Laboratorio de Plasmas del TEC llegue a ser el primer centro colaborador de Latinoamérica en materia de fusión.

Sin embargo, el éxito del laboratorio no se detiene allí, porque el TEC tiene presupuestado para el próximo año comenzar con la construcción de lo que será un edificio especializado en investigaciones del plasma.

Kanna Solano, arquitecta en el TEC, explicó que el edificio completo comprenderá dos niveles. De momento está definido que la primera etapa se construirá en un área de 285 metros cuadrados.

La inversión alcanza los ¢200 millones y estará ubicado al sur del campus central del TEC.

Con la creación de este laboratorio, se refuerza lo que ha venido haciendo el equipo de Vargas.

En el espacio

El plasma también incide en la industria aeroespacial y el vivo ejemplo en el país es la compañía Ad Astra Rocket Company, ubicada en Liberia, Guanacaste.

Franklin Chang, señaló que el cuarto estado de la materia es utilizado en esta industria principalmente en la manufactura de materiales avanzados que se utilizan en aviones y naves espaciales.

En este momento, Ad Astra se concentra en el desarrollo del motor de plasma Vasimr, que pertenece al género de motores espaciales eléctricos.

Según Chang, el motor Vasimr se distingue por su alta densidad de potencia y otros atributos que lo hacen idóneo para suplir el mercado de la logística espacial.

El VX-200SS es el prototipo Vasimr más avanzado. Este se encuentra en pruebas de rendimiento y larga duración en Ad Astra Houston, Estados Unidos.

Con el fin de mitigar el tema de la generación eléctrica, Ad Astra le apostó a los paneles solares.

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Para la propulsión espacial se tiene que desarrollar un motor de plasma, por lo que los experimentos generaban un consumo eléctrico alto, pero ahora con los paneles solares se disminuyeron los costos electricidad para que se pueda incrementar las investigaciones con el plasma.