Estudiantes construyen celda de combustible de hidrógeno desde las aulas
Investigadores de la Universidad de La Sabana, la Universidad Autónoma de Madrid (España) y la Universidad de Halle (Alemania) desarrollaron una estrategia educativa que promueve la conciencia ambiental, el uso de energías renovables y la búsqueda de soluciones sostenibles con el planeta en la formación de profesores.
Estudiantes de la Licenciatura en Ciencias Naturales aplicaron sus conocimientos de física y química para construir su primera celda de combustible de hidrógeno -- un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de un combustible renovable en energía eléctrica-- como estrategia de aprendizaje colaborativa, para la formación de futuros profesores en el estudio de energías renovables.
Esta iniciativa tenía como objetivo analizar los beneficios educativos de implementar una experiencia de innovación docente y el uso de una fuente de energía renovable para atender problemas ambientales, al igual que promueve actitudes proambientales y el pensamiento crítico en los estudiantes.
Para Ana Dolores Vargas, directora de Profesores e Investigación de la Facultad de Educación: “considerar el futuro con dinámicas impulsadas desde el aprendizaje colaborativo no solo es un reto, sino que se ha convertido en todo un compromiso que, desde el campo educativo, nos impulsa a reconocernos como agentes de cambio”, señala.
"Los futuros profesores deben ser formados con procesos relacionados con las problemáticas ambientales. Por esto, se planteó una estrategia basada en la construcción y el estudio de una celda de combustible de hidrógeno”: Diego Becerra, profesor de la Licenciatura en Ciencias Naturales.
La participación de estos estudiantes contribuyó al trabajo colaborativo y a la manera en la que consideraron lo que harían en su profesión como profesores. El rol activo de cada estudiante en la estrategia es relevante, ya que posibilita la implementación de una estrategia similar en su futura aula de clase.
¿Qué es una celda de combustible de hidrógeno?
Se compone principalmente de un ánodo, donde se inyecta el combustible que puede ser hidrógeno, y un cátodo en el que se introduce un oxidante, que suele ser oxígeno. Entre sus usos, está el de la celda con membrana polimérica de intercambio protónico (PEMFC), que permite relacionar la transformación de la energía química en eléctrica y su funcionamiento.
¿Cómo construir una celda de combustible de hidrógeno de una manera simple?
- Preparar el mecanismo para suministrar los materiales en la celda, usando jeringas, una malla conductora y una estufa.
- Usar la malla como electrodo para la celda de combustible.
- Colocar la membrana de intercambio de protones (PEM) en la celda.
- Ensamblar todas las partes de la celda y conectarla a un multímetro para medir la diferencia de potencial.
Aprendiendo acerca de energías renovables
En los últimos años, en Colombia cada vez es más frecuente la implementación de estrategias de uso de energías alternativas para manejar el cambio climático y la contaminación del aire. En ese sentido, “la formación de los profesores en el estudio de las energías renovables propicia el mejoramiento de habilidades, actitudes y formas de abordar situaciones”, afirma Diego Becerra, uno de los investigadores del proyecto.
La planta solar El Paso, ubicada en el departamento del Cesar, es un ejemplo claro que evita la emisión anual de aproximadamente 100.000 toneladas de dióxido de carbono (CO2). Esto demuestra que es importante la concientización y no solo la adaptación a la situación,teniendo en cuenta que, además, el uso de celdas de combustible es poco.
Para Diego Efrén Rodríguez Cardenas, decano de la Facultad de Educación, considera que “en la formación de profesores, es importante la articulación del conocimiento con problemáticas reales, planteando la necesidad de reestructurar los planes y los programas de formación para que incidan directamente en mejoras de la formación en educación ambiental, considerando que los profesores en formación deben recibir una educación enfocada en temas ambientales, con el fin de que en su ejercicio profesional promuevan en sus estudiantes prácticas asociadas a la solución de estas problemáticas, mientras aprenden ciencias".
Finalmente, la articulación de conocimientos en torno a las actitudes proambientales que pueden promoverse desde la formación en las aulas, resulta determinante como estrategia de enseñanza colaborativa para frenar este tipo de problemáticas ambientales y como alternativa en la búsqueda de soluciones sostenibles para la conservación del planeta.
Conoce a los autores de la investigación:
- Ana Dolores Vargas, directora de Profesores e Investigación de la Facultad de Educación.
- Diego Becerra, líder de la Maestría en Innovación mediada por TIC de la Facultad de Educación.
- Juan Manuel García, profesor e investigador de la Universidad Autónoma de Madrid.
- María E. Téllez Acosta, profesora e investigadora de la Universidad de Halle-Wittenberg.