Nace en Pitalito (Huila, Colombia) en 1987. En 2011 obtiene el título de Arquitecto Técnico y en 2013 el grado de Ingeniero de Edificación, ambos por la Universidad Politécnica de Cartagena, obteniendo matricula de honor en su proyecto final de carrera. A continuación, cursa el máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética en la Universidad Politécnica de Cartagena obteniendo el título en el año 2013. Entre 2015 y 2019 desarrolló su proyecto de tesis doctoral con financiación concedida por la Fundación Séneca mediante una beca-contrato dentro de su programa Talento Investigador en el departamento Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos de la Universidad Politécnica de Cartagena bajo la dirección del Dr. Antonio Urbina Yeregui y el Dr. Jose Abad López, obteniendo el grado de doctor en 2019 por la misma universidad. Mientras desarrolló la tesis doctoral realizó estancias investigadoras en el Energy Research Centre de Holanda (Solliance-ECN) bajo la supervisión del Dr. Sjoerd Veenstra en 2017, y en el Joint Research Centre de la Comisión Europea (Ispra, Italia) bajo la supervisión del Dr. Giorgio Bardizza en el año 2018. En el año 2020 obtuvo una beca de la Fundación Séneca para realizar una estancia posdoctoral investigando acerca de el diseño de sistemas fotovoltaicos para su aplicación en invernaderos en la Agencia Nacional Italiana para las Nuevas Tecnologías, Energía y Desarrollo Económico Sostenible (ENEA) con la Dr. Alessandra Scognamiglio. Posee comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como publicaciones científicas en revistas de carácter nacional e internacional. Domina la lengua inglesa.
El proyecto aborda un problema actual y de ámbito global como es la mitigación del cambio climático. Conscientes de que la prestación de servicios energéticos y agricolas va a seguir en aumento en años futuros, se trabaja en una alternativa para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero en un contexto de desarrollo sostenible compatible y complementario con el sector agroalimentario.
Así pues, se pretende fortalecer la integración de las energías renovables analizando distintas modalidades de aplicación. En concreto, integrando sistemas fotovoltaicos en invernaderos y en terrenos agroalimentarios lo que permite desvincular la relación entre espacio y energía; además de ayudar a reducir la demanda pico del sistema eléctrico, los costes de sus infraestructuras y las perdidas de distribución.
Actualmente, la tecnología fotovoltaica basada en silicio cristalino todavía domina en gran medida el mercado fotovoltaico. Sin embargo, para algunas aplicaciones finalistas, presenta importantes barreras: las características de sus módulos como su opacidad, rigidez, alto peso y medidas estándar rectangulares no modificables sobre demanda, hacen difícil su uso en aplicaciones integradas. Por otra parte, las tecnologías emergentes fotovoltaicas presentan un gran potencial para ser implementadas en invernaderos. Estas tecnologías se pueden dotar de semitransparencia y crear dispositivos adaptables que dejen pasar el espectro que necesita una planta para realizar la fotosíntesis. Aún así, son pocos los estudios disponibles actualmente en la literatura que puedan avalar los modelos teóricos que hacen compatible la producción agroalimentaria con la producción de energía por medio de tecnología fotovoltaica. Se pretende, por tanto, evaluar el potencial técnico del uso de diferentes diseños y tecnologías fotovoltaicas que permitan transmitir luz para un buen rendimiento de los cultivos, y al mismo tiempo generar electricidad a partir del espectro restante.
I. Mecánica, naval, aeronáu., eléct., electró., automá.,civil, Arquitectura
Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA)
Mi supervisora, la doctora Alessandra Scognamiglio, es un referente en el campo de aplicaciones integradas de tecnologías fotovoltaicas con experiencia en sistemas integrados en edificios (Building Integrated Photovoltaic systems - BIPV), edificios de energía de consumo casi nula (net Zero Energy Buildings, nZEB) e integración paisajística (PV landscapes). He podido aprender mucho de ella. Además, he tenido la oportunidad de conocer diferentes grupos internacionales en el campo dentro de los que destaco la universidad de ciencias aplicadas y arte de Suiza (SUPSI).
17/02/2020 - 16/02/2022
Aún nos encontramos en la primera fase del proyecto con el diseño y la construcción del sistema experimental. Trabajamos a varias escalas que conectan unas con otras. A pequeña escala (dispositivos de 10 cm x 10 cm), exploramos la viabilidad de diferentes tipos de células fotovoltaicas que transmiten la fracción de luz solar necesaria para la fotosíntesis (azul y rojo), mientras que la parte restante (verde e infrarrojos) se utiliza para la generación de electricidad. A mediana escala (15 m2) se diseñará y construirá un invernadero experimental equipado con diferentes tecnologías fotovoltaicas y diferentes sensores para medir tanto la respuesta fotovoltaica como la del crecimiento del cultivo. A escala comercial (100 m2), basándonos en los resultados de la mediana escala, se rehabilitará un invernadero localizado en un jardín histórico que data del siglo XVIII, el jardín botánico de Portici, lo que requerirá un enfoque cuidadoso en términos de integración con el paisaje. Lo que pretendemos a lo largo de los dos años de duración del proyecto es aportar mayor conocimiento en diferentes campos encontrando sinergias entre fotovoltaica y agricultura.
Debido al bloqueo generado por la pandemia, solo se han iniciado los experimentos a pequeña escala. A finales de 2020 se terminará de construir el invernadero de mediana escala.
[1] C. Toledo, R. López-Vicente, J. Abad, A. Urbina, Thermal performance of PV modules as building elements: Analysis under real operating conditions of different technologies., Energy and Buildings. 223 (2020) 110087. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110087.
[2] C. Toledo, A.M. Gracia Amillo, G. Bardizza, J. Abad, A. Urbina, Evaluation of solar radiation transposition models for passive energy management and building integrated photovoltaics, Energies. 13 (2020). https://doi.org/10.3390/en13030702.
[3] G. Bardizza, E. Salis, C. Toledo, E.D. Dunlop, Power performance and thermal operation of organic photovoltaic modules in real operating conditions, Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 28 (2020) 593–600. https://doi.org/10.1002/pip.3234.
[4] C. Toledo, L. Serrano-Lujan, J. Abad, A. Lampitelli, A. Urbina, Measurement of thermal and electrical parameters in photovoltaic systems for predictive and cross-correlated monitorization, Energies. 12 (2019). https://doi.org/10.3390/en12040668.
[5] E.J. Martínez-Conesa, J.A. Egea, V. Miguel, C. Toledo, J.L. Meseguer-Valdenebro, Optimization of geometric parameters in a welded joint through response surface methodology, Construction and Building Materials. 154 (2017) 105–114. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.07.163.
Hemos hecho un extenso estado del arte y presentado publicaciones en un congreso internacional; también se han definido los ámbitos de colaboración con otro grupos internacionales. Actualmente, trabajamos en el sistema de monitorización para recoger las condiciones ambientales dentro y fuera del invernadero y así, establecer modelos que ayuden a conocer el potencial de las diferentes tecnologías/configuraciones bajo estudio.
Periodo: 15.06.2018 - 15.09.2018
Denominación: Scientific visitor
Centro: Joint Research Centre - European Commission, Ispra, Italy
Proyecto: Power matrix measurements and energy rating analysis of photovoltaic modules
Financiación: F. Séneca - CARM (Exp. 20660/EFPI/18)
Periodo: 09.02.2017 - 09.03.2017
Denominación: Short-Term Scientific Mission
Centro: Energy Research Centre of the Netherlands (Solliance-ECN)
Proyecto: Implementation of OPV and hybrid technologies into BIPV systems
Financiación: COST Action MP1307 StableNextSol (Ref: 1307-050916-079835)
Sistemas fotovoltaicos integrados en invernaderos.
No hay una rutina establecida, y esto es lo apasionante de trabajar en investigación. Hay días que se trata de profundizar en el estudio de ciertos temas, por lo que hay que "empaparse" de literatura. Hay otros días, que se trata de diseñar o construir, por lo tanto, son días de software o mediciones en campo; y hay días de reuniones para definir los siguientes pasos, por lo que son encuentros multidisciplinares donde también aprendo mucho. En general, hay un movimiento constante.
https://orcid.org/0000-0002-4603-6362
Muy buena. Trabajar en grupos multidisciplinares e internacionales te aporta mucho tanto a nivel personal como profesional. Lamento que debido a la pandemia la estancia se haya visto parcialmente afectada, pero esto también demuestra nuestra capacidad de adaptación y coordinación; superando desafios y aprendiendo los unos de los otros.
Centro de referencia a nivel internacional
Durante mi etapa doctoral tuve la oportunidad de asistir al EU-PVSEC, el congreso más importante a nivel europeo en lo referente al campo de la energía solar fotovoltaica y uno de los más destacados a nivel mundial. En este congreso se organizan sesiones paralelas en diferentes campos dentro del sector. Uno de ellos, organizado por la Agencia Nacional de Nuevas Tecnologías, Energía y Desarrollo Económico Sostenible de Italia (ENEA), me llamó mucho la atención ya que trata de soluciones fotovoltaicas integradas en diferentes campos: integración en edificios (más conocida por sus siglas en inglés BIPV, Building Integrated Photovoltaics), en balsas de riego (floating PV) o en agricultura (agrophotovoltaics o agrivoltaics). Durante mi tesis trabajé en sistemas BIPV, pero el caso de los sistemas agrivoltaicos me pareció muy innovador, y además algo con gran potencial que puede traer grandes beneficios a nuestra Región. El grupo organizador del evento es un grupo muy destacado que participa activamente en grupos de trabajo de la Agencia Internacional de la Energía y forma parte de redes de investigación europeas (redes COST actions). Aunque es un campo donde apenas se está empezando a investigar, países como Francia, Alemania e Italia están a la cabeza de Europa. Así que la elección no fue difícil, son un centro de referencia en este sector.
https://www.enea.it/en/research-development/renewable-energy-sources/photovoltaics
Alessandra Scognamiglio, Giorgio Graditi, Giovanna Adinolfi, Raffaele Fucci, Roberto Ciavarella, Paola Delli Veneri, Lucia V. Mercaldo, Marco Della Noce y Michele Pellegrino.
He tenido la oportunidad de conocer los laboratorios de caracterización y fabricación de dispositivos fotovoltaicos; además, de las instalaciones del centro MUSA, donde se instalarán los invernaderos experimentales. Por el momento, la formación que he recibido es relativa a seguridad dentro de cada Centro.
Nápoles es una ciudad con mucha vida, la comida es espectacular. La pizza frita es mi favorita. Me costó acostumbrarme al café, y sobretodo, a beber agua con gas antes de tomarlo. Pero te acostumbras, y hasta lo echas de menos. También tiene muchas actividades culturales, tuve la oportunidad de ir al Castillo del Huevo donde había una exposición de pinturas de artistas jóvenes y me pareció muy enriquecedora. En general, la gente es muy amable y cercana, siempre dispuestos a ayudar. El clima es similar a Murcia. No tuve la necesidad de pedir visado, ya que venía de España. Lo que sí recomiendo es tener el Codice Fiscale para alquilar un piso o apuntarte al gimnasio... El alojamiento puede ser un poco complicado, los alquileres han subido bastante de precio. Yo tuve la ayuda del servicio universitario de la Universidad Federico II ya que nuestro proyecto tiene colaboración con la Facultad de Agraria, tal vez pueda servir de referencia.
Mil cosas. Exposiciones, conciertos, gastronomía....No hay tiempo para aburrirte.
Son un grupo muy activo a nivel internacional. Siempre lo teníamos como referencia a la hora de analizar aplicaciones fotovoltaicas, especialmente en integración en edificios, pero hasta el momento no habíamos tenido la oportunidad de colaborar en un proyecto común. Una vez terminada mi etapa doctoral, tenía la oportunidad de colaborar con ellos en un proyecto que iba a comenzar unos meses después de terminar mi tesis. Así que sin dudarlo, me embarque con ellos.
Trabajamos en el mismo campo de investigación. Ellos empezaban un proyecto nuevo y necesitaban investigadores con experiencia. Gracias a la oportunidad que da la Fundación Séneca para estancias postdoctorales en el extranjero, aplicamos y me fue concedida la beca.
El grupo de investigación de sistemas fotovoltaicos del ENEA es un grupo fuerte con numerosas publicaciones científicas de relevancia (40 en los últimos 5 años indexadas en JCR), relaciones internacionales a nivel europeo (COST actions, grupos de trabajo de la Agencia Internacional de la Energía, proyectos europeos, etc.), investigadores de referencia en el campo y laboratorios que permiten independencia a la hora de caracterizar dispositivos fotovoltaicos, tanto bajo condiciones estáticas (indoor) como reproduciendo condiciones reales de trabajo (outdoor).
A nivel burocrático, creo que es bueno tener el Codice Fiscale que, aunque no es obligatorio para acceder al Centro, lo necesitas para el contrato de alquiler, comprar una SIM italiana y cosas similares. Algo que sí es obligatorio, es un seguro médico (complementario a la tarjeta sanitaria europea).
A nivel logístico, si vives en Napoles, hay bonos mensuales para viajar en tren (Portici está a unos 30 min., la línea es Portici-Ercolano). Creo que es la mejor opción. Para comer también hay bonos, es muy barato y la comida es variada y de calidad.
A nivel lúdico, hay infinidad de actividades culturales en la ciudad. Algo bueno si vives en Portici, o quieres despejarte después del trabajo, es que tienes la playa al lado y hay buenas rutas para salir a correr o hacer deporte al aire libre.
Creo que lo más positivo es que se pueden consolidar redes de trabajo internacionales que ayudan a tener un liderazgo científico y tecnológico en aplicaciones que aportan calidad de vida a nuestra sociedad siendo a la vez compatible con un desarrollo sostenible.
Estamos analizando el comportamiento de diferentes tecnologías y configuración de modulos fotovoltaicos para su implementación en invernaderos, estudiando tanto el rendimiento en generación de energía como el crecimiento del cultivo.
Espero poder extrapolar los resultados y el conocimiento obtenido a nuestra Región. Elegí este proyecto por que creo que tiene un gran potencial dadas las características y prioridades estratétigas que tenemos en Murcia. Por el momento, estoy muy satisfecho con mi estancia.
