Entrevista a Leo Lorenz

Carregar un telèfon mòbil a la nit, prémer la palanca de la torradora al matí o engegar la televisió per veure el telenotícies al migdia. La nostra vida diària és plena d’hàbits que demanen energia elèctrica de diversa intensitat i que, potser de manera un tant irreflexiva, esperem que s’executen sense imprevistos. No obstant això, el fet que tant les grans apagades com l’esclat d’una bombeta siguen casos excepcionals és resultat de dècades de treball i desenvolupament tecnològic en el camp de l’electrònica de potència.

I què és l’electrònica de potència? A Leo Lorenz (Hailbach, Alemanya, 1946), referent mundial d’aquesta àrea de l’enginyeria, la pregunta li fa més gràcia que nosa, i a continuació ens en dóna una definició ben acurada: «És la tecnologia responsable de controlar el flux d’energia elèctrica des de la font –el generador– fins a la càrrega, que pot ser qualsevol aparell elèctric, i ho fa de manera molt precisa, amb un nivell d’eficiència i de control molt alts.» La peça clau d’aquest procés són els semiconductors de potència, dispositius que alimenten i salvaguarden la integritat dels nostres electrodomèstics, però també estan al darrere del funcionament de vehicles elèctrics o de l’enllumenat d’una fàbrica. Regulen des de la dosi més menuda d’energia fins a la més gran, i el professor Lorenz és un dels principals responsables del nivell de sofisticació i exactitud que han assolit fins avui.

Només graduar-se com a enginyer a la Universitat Tècnica de Berlín, Lorenz va incorporar-se al Centre de Recerca de Semiconductors de Potència de la companyia Siemens (avui Infineon Technologies, una entitat separada de l’empresa matriu). «M’estaven esperant. Ja havia anat fent molta feina abans, així que em van ascendir de seguida», explica. Aquell fou sens dubte l’inici d’una trajectòria estel·lar: les seues aportacions a la tecnologia dels semiconductors han estat clau en el camí cap a la gestió eficient de l’energia i han trobat aplicació en projectes com la xarxa elèctrica intel·ligent o els vehicles elèctrics. El seu treball a Infineon Technologies, bé com a investigador bé com a supervisor de projectes, l’ha portat des d’Alemanya fins a la Xina, passant per Singapur, i l’ha convertit en la veu més prominent d’aquesta indústria. De fet, és un dels fundadors del Centre Europeu d’Electrònica de Potència (ECPE, en les seues sigles en anglès), una plataforma que reuneix entitats acadèmiques i empresarials europees, i que exerceix un rol mediador entre aquestes i diferents institucions de la Unió Europea. Avui la conformen 81 empreses tecnològiques com Airbus, Bosch o Siemens, i 92 universitats i centres de recerca; entre els quals, la Universitat de València.

Gran defensor de l’intercanvi d’idees i coneixement entre universitat i indústria, Leo Lorenz és professor honorari d’Integració de Sistemes de Potència a la Universitat Tècnica d’Ilmenau i també ha impartit lliçons a la Universitat Xi’an Jiaotong (Xina), així com a l’Acadèmia Xinesa de les Ciències. Ha visitat la Universitat de València en diverses ocasions per oferir el seu punt de vista expert als alumnes i fins i tot va participar en la preparació del Seminari Anual d’Automàtica, Electrònica Industrial i Instrumentació, organitzat per la Universitat el 1997. La seua estreta col·laboració al llarg de quasi tres dècades amb Enrique Dede, catedràtic d’Enginyeria Electrònica de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria (ETSE), ha culminat en el nomenament de Lorenz com a doctor honoris causa de la Universitat de València, el primer de la història a proposta de l’ETSE.

«Un investigador, un promotor, un impulsor, un estrateg, un mestre.» Encarregat de llegir la laudatio, el professor Dede va definir així el seu amic durant la cerimònia que es va celebrar el passat 17 de febrer. Un dia abans de l’acte, però, ens trobem amb tots dos a l’edifici de La Nau, amb un paranimf buit però ja completament abillat per a l’ocasió. Agraït pel nomenament i irradiant un gran entusiasme pel seu treball, el professor Lorenz fa ús dels seus dots docents per tal d’esclarir-nos alguns conceptes de la seua disciplina, explicar-nos el seu parer sobre noves tecnologies com el cotxe elèctric, o també sobre el paper dels professionals enginyers en la nostra societat.

Quina presència té l’electrònica de potència a la nostra vida diària?

És per tot arreu. Necessitem energia elèctrica per a tot, des de carregar un mòbil fins a fer anar un tren d’alta velocitat; de potències molt baixes a molt altes. L’energia generada s’ha de controlar mitjançant convertidors de potència, i n’hi ha de molts tipus, en funció de l’índex d’energia. Per a fer-ho, necessitem diferents tecnologies, dispositius, topologies, sistemes… Això és el que fa l’electrònica de potència i per això la necessitem.

Per definir l’electrònica de potència, ens ha parlat d’«eficiència». Què implica l’eficiència energètica exactament?

Eficiència energètica significa no malbaratar gens d’energia quan aquesta entra i surt d’una caixa negra. Volem que hi entre el 100 % i en surta el 100 %. Aquest seria el cas ideal. A dintre d’una caixa negra, hi trobem topologies i dispositius i tot va perdent energia, ja que s’escalfen els components, els sistemes… Tot això cal minimitzar-ho. En la indústria dels semiconductors volem que cada nova generació de dispositius tinga menys pèrdues. L’objectiu principal és fer que els sistemes siguen menuts i molt eficients, que ens permeten arribar a freqüències altes de commutació tot reduint les pèrdues dinàmiques. Ara hi ha moltes àrees on anem cap a l’eficiència: el cotxe elèctric, les xarxes elèctriques… Una de les raons és protegir el medi ambient i tenir unes emissions de CO₂ baixes. Tot i que, en aquest cas, això solament té sentit si l’energia elèctrica prové d’una font renovable. No és massa intel·ligent cremar carbó per a generar l’energia.

Així doncs, no es tracta solament d’aprofitar l’energia, sinó d’invertir en energies renovables.

És clar. Les energies renovables són un aspecte molt important.

Se les considera més eficients?

Depèn de la tecnologia. L’eficiència d’una cèl·lula solar està al voltant de 25-26 %. Això és bastant baix, però un cop l’energia generada arriba al flux, la resta [del procés] és molt eficient. L’energia eòlica és molt eficient. L’energia nuclear, també, però és un perill. Alemanya, de fet, té un pla per tancar totes les plantes nuclears per a l’any 2022 i anar substituint-les per energies renovables.

«En incrementar les renovables, passem a tenir milers de microxarxes que aporten energia a la xarxa estatal. Com la mantenim estable?»

Segons les dades de l’Eurostat, en 2014 el consum d’energia renovable a Europa assolia el 12,5 % i l’objectiu és arribar al 20 % per a 2020. Pensa que aquest esforç és sufi-cient o hauria de donar-se un impuls més ambiciós a les renovables?

Pense que anem pel bon camí. És clar que tot podria anar més ràpidament, però quan generem energia elèctrica de fonts renovables, hem de tenir en compte l’emmagatzematge. No tenim vent tot el temps, ni tampoc sol. Aquí a Espanya teniu més hores de sol que a Alemanya, però tampoc en teniu tota l’estona. També cal preocupar-se pel subministrament. Avui tenim una xarxa elèctrica molt estable, perquè tenim generadors enormes que sempre estan produint energia al mateix ritme. Però en incrementar les renovables, passem a tenir milers de microxarxes i totes elles aporten energia a la xarxa estatal, i la columna vertebral d’aquesta xarxa central es va tornant més flexible, no és tan activa com abans. Així doncs, s’ha de tenir cura perquè totes aquestes microxarxes puguen mantenir un subministrament d’energia constant. No podem tenir apagades, de cap manera. Així que, com controlarem la xarxa elèctrica global a països com Alemanya o Espanya, o a tot Europa? Com la mantindrem estable? Aquest serà un gran repte. Per això, cal continuar en aquesta direcció, però no hem d’anar massa ràpidament. Si no, no resoldrem tots els problemes que tenim.

I segurament no tots els països europeus estan al mateix nivell d’avenç tecnològic…

Exacte. La tendència pense que és bona. El país capdavanter en energies renovables a Europa és Dinamarca, però ells tenen moltíssima energia eòlica, així que el seu objectiu és aconseguir funcionar amb un 90 % de renovables per a 2030. Enguany, Alemanya funcionarà amb un 60 % d’energies renovables, una quantitat també molt alta, així que anem en la direcció adequada. Però en un país com Alemanya, en què molta energia es genera en alta mar i després s’ha de transportar milers de quilòmetres perquè arribe al sud, a ciutats grans com Munic o Stuttgart, hem d’assegurar que tot açò puga fer-se d’una manera estable. És un gran repte.

«Volem que les universitats i la indústria s’acosten, que hi haja una plataforma de discussió per a tots dos sectors»

Vostè actualment és el president del Centre Europeu d’Electrònica de Potència, que té per objectiu «augmentar la consciència sobre la importància del paper que representa l’electrònica de potència a Europa». Quin tipus de iniciatives impulsa l’ECPE?

En l’ECPE tenim tres objectius. El primer és fer recerca molt competitiva. Ens centrem sobretot en el llarg termini, entre cinc i deu anys. Nosaltres no tenim el nostre propi centre de recerca, cosa que és un poc diferent en comparació als Estats Units: el que volem és que les universitats i els centres de recerca a Europa facen la investigació per nosaltres. L’electrònica de potència és una àrea enorme i no es pot desenvolupar en un sol lloc. Tenim moltes universitats excel·lents que tenen un munt de coneixement (també la Universitat de València), així doncs, distribuïm els temes de recerca per tot Europa. A més, volem que les universitats i la indústria s’acosten, que hi haja una plataforma de discussió per a tots dos sectors. Hi ha gent excel·lent en les universitats i gent excel·lent en la indústria i volem debatre aquests temes junts. El nostre segon objectiu és formar els experts mitjançant seminaris. Les empreses ens diuen què necessiten de cara el futur per als seus enginyers i nosaltres trobem experts arreu del món que duguen a terme aquesta formació especial. També debatem quin és el programa per a desenvolupar noves tecnologies que pensem que seran importants en el futur: què necessitarem en deu anys. Això és important per al govern, tant per als països com a escala europea: se’ns pregunta quines tecnologies seran importants en el futur per tal d’establir programes de finançament com el d’Horitzó 2020. Per a fer-ho, necessiten que la indústria els proporcione aquesta informació. I aquest és el tercer objectiu de l’ECPE: aportar als governs aquestes idees.

Així doncs, l’ECPE troba prou suport en les institucions europees?

Ara mateix, molt. Al començament no va ser tan fàcil que ens feren cas, però, ja quasi quinze anys després, els governs ens tenen en molta consideració. Els hem d’aportar moltes idees perquè, si no, no obtenim finançament. I també hem de fer certa pressió. Si no tenim veu, no podem ajudar ningú. Això és un aspecte important.

Parlant de tecnologies per al futur, l’ECPE té alguns projectes sobre cotxes elèctrics. Quines són les perspectives en aquest sector? Serà possible produir un cotxe elèctric assequible per a la majoria de la població?

Hi ha moltes idees pel que fa a això. Per exemple, la filosofia a la Xina és diferent a la d’Alemanya. A la Xina, jo diria que el 80 % de la població que té cotxe solament condueix per les ciutats: Xangai, Hong Kong, Pequín… Això és diferent a Alemanya o Espanya: ací tenim dos cotxes independents, un per a l’àmbit local i l’altre per a llargues distàncies. Pense que, pel que fa a aquest cotxe local, ben prompte utilitzarem vehicles híbrids lleugers en sistema paral·lel. Trobe que aquest tipus de cotxe arribarà molt prompte al mercat i els governs donaran ajudes per a adquirir-los. Gràcies a aquestes ajudes no seran més cars que un cotxe convencional. Fins i tot, pense que en el futur la gent no tindrà cotxe propi. Agafar el cotxe serà com agafar la bici aquí [a València]: vas a l’estació, n’agafes una, vas a un altre lloc, i la deixes.

A Espanya, per contra, durant molt de temps s’ha promocionat de manera constant la idea de posseir cotxe propi…

A Alemanya passa el mateix. Jo tinc la sensació que necessite el meu propi cotxe. I sóc feliç quan vaig conduint tot sol. Però això és cosa de les persones grans: en la nostra generació, tindre un cotxe era senyal d’estatus. Les noves generacions potser prenen un camí diferent. Em sembla que la mentalitat canviarà.

Vostè va estar treballant a Xangai com a enginyer en cap en el Centre d’Innovació Tecnològica d’Infineon Technologies, precisament en l’àrea de gestió de potència i components per a la indústria i l’automoció. Al seu parer, troba que a la Xina hi ha més consciència pel que fa a l’ús de tecnologies que contaminen menys, com els cotxes elèctrics?

Allí la gent té una mentalitat diferent a, per exemple, l’alemanya. A Alemanya (i crec que a Espanya passa el mateix), quan et compres un BMW, esperes un cotxe molt fiable, no està permès que falle. Aquesta és una de les grans preocupacions per a les companyies amb una reputació que depèn de proveir bons cotxes. A Xina, ho veuen diferent: és més fàcil introduir una nova tecnologia allà, perquè saben que el cotxe pot fallar i ho accepten. Això és una cosa positiva que tenen. D’altra banda, quan et compres un cotxe a Xangai i et costa, per exemple, 50.000 euros, el permís de circulació són 50.000 euros més. Solament el 6 % de persones que volen tenir un cotxe aconsegueixen el permís. Funciona com una loteria. Ara, però, el govern està dient a la gent que, si compren un cotxe elèctric, tindran el permís gratuït. Això és perfecte per a la contaminació i ho estan fent a llocs com Xangai, Shenzhen… Ho regulen amb aquest sistema de bonificació.

«Els enginyers són gent necessària, però la seua reputació no és tan alta com la d’advocats o metges»

Abans ens ha parlat de la importància d’un espai comú on universitat i indústria treballen junts. Com d’important és aquesta relació de cara a les noves tecnolo-gies que han de vindre?

La cooperació entre la universitat i la indústria és molt important, també per als estudiants. No sempre és fàcil trobar feina després de graduar-se, però aquells que ja estan fent recerca en l’ECPE, automàticament tenen un contacte amb la indústria. Aquest és un vincle molt bo i pense que serà més important en el futur, per exemple, en el desenvolupament de les fàbriques intel·ligents de l’anomenada «indústria 4.0», en què necessitarem formar els enginyers en més d’una disciplina. Tots els sistemes i interfícies estaran connectats entre si, així doncs, no només hauran de saber de maquinari sinó també de programari. La cooperació interdisciplinària serà més necessària en el futur i per això és important que universitat i indústria treballen junts.

Malgrat totes les aportacions que fan les enginyeries a la societat, pensa que pateixen de manca de reconeixement?

Jo trobe que la reputació social dels enginyers és molt baixa. Els enginyers són gent necessària, que proporcio­na noves tecnologies, però la seua reputació no és tan alta com la d’advocats o metges. Hi ha una gran diferència. Crec que per aquesta raó, almenys a Alemanya, hi ha poca gent que es decideix per l’enginyeria. A més, té uns inicis molt durs, amb física, matemàtiques… És una disciplina molt difícil i la reputació és molt baixa, així que, per què fer-ho? Això és també diferent a la Xina. Allà és una disciplina molt recomanada i el 90 % dels ministres són enginyers. A Alemanya, ningú [del govern] és enginyer, tots han estudiat dret, ciències polítiques, magisteri, psicologia i aquestes coses.

«Cal ensenyar els més joves que la tecnologia és important per al país»

Aleshores, troba que l’enginyeria és un camp difícil de divulgar i fer atractiu?

Sí, i aquest tema l’estem treballant també a l’ECPE: anem a escoles i instituts i fem «dies d’experiments». Ensenyem els joves com fer una eina, temes de robòtica… tot per a mostrar-los que l’enginyeria pot ser un tema interessant d’estudi. I també perquè cal ensenyar els més joves que la tecnologia i les qüestions tècniques són importants per al país i que es poden guanyar diners amb això. Quan tens un grau en enginyeria, en començar en una companyia, ho fas amb un salari relativament bo i va apujant. És un desenvolupament molt estable. I aquest no és el cas en moltes àrees més, en què costa molt aconseguir acceptació després de la graduació. Així doncs, per tot això, l’enginyeria és una bona opció.

Bé, és ben sabut que molts enginyers espanyols, que s’han format ací, han acabat migrant a països com Alemanya en cerca d’un treball amb aquestes bones condicions. Una autèntica fuga de cervells.

Sí, això és una llàstima. [Mig rient] Vull dir, per a Alemanya és bo, perquè l’educació a Espanya és excel·lent. Però és clar que aquesta no és la manera correcta. Quan estudies, vols trobar feina de la teua disciplina al teu país. És important que la gent jove trobe feina aquí i així puga ajudar a construir noves tecnolo­gies, indústries, empreses… Això és un tema molt important per a Espanya, perquè també motiva la gent a estudiar enginyeria. Estudiar una cosa sense saber si trobaràs feina o no… Segur que d’aquesta manera es perden molts joves. És ben curiós que tantes persones vulguen vindre a Espanya perquè la gent és amable, el país és bonic, fa bon temps… i que no hi haja prou feina perquè els seus joves puguen romandre ací, en lloc d’anar-se’n a Alemanya o França a treballar. Aquesta no és la millor manera. 

«Quan estudies, vols trobar feina de la teua disciplina al teu país. És important per a Espanya que la gent jove trobe feina aquí»

Supose que sap que és el primer doctor honoris causa de la Universitat de València proposat per l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria. Què li sembla?

És un gran honor, el major reconeixement a la meua carrera. És el millor guardó que pots rebre. No et nomenen honoris causa per fer una sola cosa bé, sinó per fer-ne moltes durant la teua carrera: docència, recerca, portar la tecnologia cap a noves direccions. Pense que, després de molts anys, quan una persona com Enrique Dede observa tot aquest treball, ho sap apreciar. És clar que necessites que algú pose en marxa el procés i, en el meu cas, he tingut la sort que el professor Dede ho haja fet.

Vostè, a més, té una relació propera amb la Universitat de València…

Sí. Aquesta cooperació va començar ja fa molts anys. Enrique Dede estava treballant el camp de sistemes de calefacció inductius i jo, en la tecnologia dels semiconductors. Els dispositius que jo estava desenvolupant li servien a ell per a treballar una nova topologia de circuits. I des d’aleshores, treballem junts en moltes ocasions. Estem junts en moltes organitzacions, tenim moltes trobades i això també m’ha permès vindre ací [a la Universitat] a fer algunes classes, parlar amb els estudiants, supervisar alguns doctorats… Des dels inicis de la meua carrera a Siemens, tots dos hem mantingut el contacte. Així que, tot açò és excel·lent. És clar que no sempre es pot desenvolupar una amistat com la nostra. No totes les persones amb què treballes són les teues amigues [riu]. Aquest és un cas rar, quasi únic.