Energía que se pliega: ingenieros PUCP crean panel solar origámico

El Día Internacional del Sol, que se celebra cada 21 de junio, recuerda que mirar a la energía solar también es mirar hacia el futuro. En un país con grandes desafíos energéticos, esta fuente abre posibilidades para llevar soluciones limpias y renovables a lugares donde las alternativas tradicionales no siempre llegan. Desde esa mirada, ingenieros PUCP desarrollan un panel solar inspirado en el patrón de origami Miura-Ori, capaz de desplegarse en un solo movimiento y adaptarse a espacios reducidos, móviles o de difícil acceso en contextos reales.

La tecnología, desarrollada por los ingenieros mecánicos Enrique Pujada y Davy Olivera, docentes del Departamento de Ingeniería PUCP y fundadores de Dinamo Tecnologías S.A.C., tuvo una primera aplicación pensada para lanchas pequeñas. El proyecto nació de un problema concreto: estas embarcaciones operan pocas horas, pero permanecen en espera buena parte del día. En ese tiempo, requieren energía y suelen depender de generadores que consumen combustible, demandan mantenimiento y pueden fallar antes de cumplir un año.

Frente a esto, el equipo buscó una alternativa que permitiera aprovechar mejor el espacio disponible en las embarcaciones y reducir las horas de uso de generadores. Desde su experiencia en los sectores naval y fotovoltaico, Dinamo ya había identificado una limitación clara: los sistemas solares convencionales ocupan un área fija y, por eso, no siempre pueden instalarse en lanchas pequeñas.

“Llegó un punto en que ya no podíamos hacer más porque los paneles son de un tamaño fijo. Entonces, de ahí nace la idea: ¿y si hacemos que fueran replegables?”, recuerda Pujada.

Así, la pregunta abrió el camino hacia una solución flexible: un panel capaz de plegarse cuando no se usa y desplegarse cuando la embarcación necesita captar energía solar.

Paneles solares instalados en embarcaciones Pilot de PSA Marine para reducir combustible, ruido y emisiones durante las horas de espera de la operación naval.

Técnica del Origami aplicada a la ingeniería

Pero vayamos al inicio y a una necesidad concreta del mercado: algunas lanchas operan alrededor de 8 horas y permanecen cerca de 16 horas en standby. Durante ese periodo, nos explica Pujada, hay tripulación a bordo y se utilizan generadores para abastecer de energía a los sistemas eléctricos. La idea no es reemplazar por completo estos equipos, sino disminuir su uso mediante energía renovable. “Una de mis ideas era bajarle la cantidad de horas de los generadores, no reemplazarlos al 100% con sistemas fotovoltaicos”, señala.

El reto era diseñar una solución útil para entornos exigentes, donde no basta con que una tecnología funcione en laboratorio. En una embarcación, el espacio es limitado, hay golpes, movimiento constante y sistemas eléctricos que conviven con distintas fuentes de energía. Por eso, el diseño debía ser compacto, resistente y fácil de operar.

El origami permite el despliegue en pocos pasos. Puedes replegar y desplegar largas áreas en pocos pasos. Venimos trabajando para que el despliegue se realice en un solo paso”.

Allí apareció el origami como inspiración tecnológica. Pujada, quien desarrolla su doctorado en torno a esta línea de investigación, encontró en estos patrones una forma de desplegar áreas grandes con pocos movimientos. “El origami permite el despliegue en pocos pasos. Puedes replegar y desplegar largas áreas en pocos pasos. Venimos trabajando para que el despliegue se realice en un solo paso”, explica.

Sin embargo, la idea no surgió de la nada. Antes, el equipo había trabajado en torres solares replegables para el sector minero, pero el diseño exigía demasiados pasos para su operación. Esa experiencia dejó una lección importante: en la industria, cada movimiento adicional puede volver una solución más difícil, riesgosa o costosa de mantener. “Agregar movimientos o pasos a un técnico es empeorar la operación, hacerlo más peligroso, capacitar técnicos, malograr máquinas”, afirma Pujada.

Portabilidad y eficiencia

Con esa experiencia, el equipo comenzó a explorar sistemas solares que pudieran desplegarse y guardarse con mayor facilidad. Uno de los prototipos desarrollados pesa alrededor de 6 kilos y puede transportarse en una maleta. Esta característica abre nuevas posibilidades para zonas alejadas o aplicaciones donde mover paneles convencionales resulta poco práctico.

Actualmente, se está mejorando el diseño y fabricación de mecanismos que permitan el repliegue y despliegue del panel con tan solo un movimiento.

Según explica Pujada, incluso los paneles semiflexibles, aunque son más livianos que los tradicionales, mantienen una limitación importante: su área fija dificulta el traslado en vehículos comunes y reduce sus posibilidades de uso en determinados contextos. “En un auto normal, no puedes llevar un panel solar, ni siquiera los semiflexibles porque son muy largos”, señala.

Por eso, el valor del diseño plegable está justamente en conservar una superficie útil para captar energía solar, pero con un formato más compacto y adaptable. Actualmente, la investigación ha avanzado hacia distintos prototipos, cada uno pensado para usos específicos. Algunos priorizan la flexibilidad, una condición importante para el sector naval, donde puede haber golpes, movimiento constante y poco espacio disponible. Otros, en cambio, buscan mayor rigidez para posibles aplicaciones industriales.

El proyecto inició en noviembre de 2022 y tuvo un primer prototipo probado en agosto de 2023. Desde entonces, el desarrollo ha seguido avanzando con apoyo de fondos concursables. Pujada explica que ya presentaron una solicitud PCT, mecanismo internacional vinculado a la protección de invenciones en distintos países, la cual obtuvo un informe positivo. Actualmente, cuentan con un fondo de ProCiencia para mejorar la tecnología, perfeccionar el prototipo y explorar nuevos diseños orientados a aplicaciones especiales.

Del panel solar al proyecto: el valor de la especialización

El proyecto también abrió un camino técnico poco explorado en el país: ante la ausencia de fabricación industrial de paneles solares en el Perú, el equipo experimentó con la soldadura de celdas y métodos propios de ensamblaje.

Ese avance también ha implicado aprender procesos de fabricación poco desarrollados en el país. Pujada explica que en el Perú no se fabrican paneles solares de manera industrial. Por ello, el equipo ha tenido que experimentar con la soldadura de celdas y con métodos propios de ensamblaje. “Antes fabricaba prototipos que funcionaban, pero estaban muy depreciados, como al 15% o 20% de lo que deberían dar. Ahora, a pesar de que todavía cometemos errores, estamos como al 90%”, comenta.

No basta con instalar un panel solar sobre una embarcación. Hay que integrarlo a sistemas eléctricos complejos, protegerlo frente a motores, generadores u otras fuentes de energía y garantizar que funcione en condiciones reales de operación. Allí, el valor no está solo en el dispositivo, sino en el conocimiento técnico que permite adaptarlo a cada entorno”.

Sin embargo, el objetivo no es competir con los paneles solares convencionales, especialmente frente al mercado chino, donde se fabrican masivamente y a bajo costo. La apuesta de Dinamo está en aplicaciones especiales, donde el valor no se encuentra únicamente en el panel, sino en el diseño integral del sistema, la instalación, la adaptación al entorno y el mantenimiento especializado.

“El negocio no es vender el panel, es vender los proyectos”, explica Pujada. Y en el sector naval, esa especialización marca la diferencia. “No basta con instalar un panel solar sobre una embarcación. Hay que integrarlo a sistemas eléctricos complejos, protegerlo frente a motores, generadores u otras fuentes de energía y garantizar que funcione en condiciones reales de operación. Allí, el valor no está solo en el dispositivo, sino en el conocimiento técnico que permite adaptarlo a cada entorno”, sostiene el ingeniero.

Aunque su primera aplicación está pensada para embarcaciones pequeñas, el potencial del sistema puede extenderse a otros escenarios donde el espacio, la movilidad y el acceso a infraestructura son un desafío. Viviendas pequeñas, campamentos de emergencia, operaciones de defensa civil, zonas rurales de difícil acceso o actividades que requieren desplazamiento constante podrían beneficiarse de una tecnología capaz de plegarse, transportarse y adaptarse al entorno.