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, una investigación desarrollada por la PUCP en colaboración con la empresa Dinamo Tecnologías S. A. C., trabaja en el diseño y fabricación de paneles solares plegables para aplicaciones en las industrias minera y naval.

El proyecto es liderado desde la PUCP por el Dr. Daniel Lavayén, investigador principal, junto con los ingenieros mecánicos Enrique Pujada y Davy Olivera, docentes del Departamento de Ingeniería PUCP y fundadores de Dinamo Tecnologías S. A. C. La tecnología se inspira en el patrón de origami Miura-Ori, un diseño que permite desplegar el panel en un solo movimiento y adaptarlo a espacios reducidos, móviles o de difícil acceso.

El punto de partida fue una necesidad concreta del sector naval: las lanchas pequeñas no navegan todo el día, pero sí necesitan energía incluso cuando están en espera. Durante esos periodos, muchas embarcaciones recurren a generadores que consumen combustible y demandan mantenimiento constante.

Frente a esto, el equipo buscó una alternativa que aprovechara mejor el espacio disponible en las embarcaciones y redujera el uso de generadores. Desde su experiencia naval y fotovoltaica, habían identificado que los paneles solares convencionales, al tener un tamaño fijo, no siempre podían instalarse en lanchas pequeñas. “Llegó un punto en que ya no podíamos hacer más. Entonces ahí nace la idea: ¿y si hacemos que fueran replegables?”, recuerda Pujada.

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 de la industria naval: 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 las 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.

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.

El desarrollo del Panel Solar Plegable también reveló un reto mayor: no bastaba con diseñar una tecnología capaz de plegarse y desplegarse, había que construir las condiciones para fabricarla. Como explica el Dr. Daniel Lavayén, investigador principal del proyecto, el equipo pronto advirtió que no existían equipos adecuados para producir una solución de este tipo: “Nos dimos cuenta de que no había máquinas para fabricarlo; había que inventarlas, crearlas desde cero”. Por eso, el proceso implicó desarrollar procedimientos, herramientas y criterios técnicos propios para hacer viable el prototipo.

Nos dimos cuenta de que no había máquinas para fabricarlo; había que inventarlas, crearlas desde cero”.

Ese desafío se volvió especialmente visible en la etapa de fabricación. Pujada explica que en el Perú no existe una producción industrial de paneles solares, por lo que el equipo tuvo que aprender y ajustar métodos propios de ensamblaje, desde la soldadura de celdas hasta la protección de los componentes. “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. Así, el proyecto no solo dio lugar a un prototipo funcional, sino también a capacidades tecnológicas desarrolladas desde la PUCP.

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 Dr. Daniel Lavayén y el Mag. Enrique Pujada en Linking PUCP 2025.

“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.