Tam spędził rok bez większych sukcesów, pełniąc niemal wyłącznie rolę rezerwowego, a w trakcie sezonu spędził także kilka miesięcy w rezerwach, dokąd został zesłany przez nowego trenera Nelsona Acostę.
Wiosną 2013 Penilla podpisał umowę z najbardziej utytułowaną drużyną w kraju – Barceloną SC z siedzibą w Guayaquil, gdzie mimo początkowej pozycji rezerwowego niebawem został kluczowym graczem linii pomocy. W sezonie 2014, będąc czołowym zawodnikiem ligi ekwadorskiej, zdobył ze swoim zespołem wicemistrzostwo kraju, a ogółem w barwach Barcelony spędził dwa lata. W styczniu 2015 za sumę sześciu milionów dolarów przeszedł do meksykańskiego klubu CF Pachuca, w którego barwach 17 stycznia 2015 w przegranym 0:1 meczu z Monterrey zadebiutował w tamtejszej Liga MX, natomiast pierwszą bramkę zdobył 11 kwietnia tego samego roku w wygranym 3:2 pojedynku z Pumas UNAM. Mimo sporych oczekiwań nie potrafił sobie wywalczyć miejsca w wyjściowym składzie, wobec czego już po roku na zasadzie sześciomiesięcznego wypożyczenia powrócił do Barcelony SC.