Energy Storage

CIDETEC Energy Storage buru duen proiektuaren baitan artikulu bat argitaratu da Energy & Environmental Science aldizkarian, energiaren arloan munduko hirugarren aldizkari garrantzitsuenean. Artikulu horretan agerian uzten da magnesioan oinarritutako baterien bideragarritasuna eta potentzialtasuna.

 

Gaur egun, litio-ioizko bateriak (LIB) erabili ohi dira batik bat egungo aplikazioetan eta sortzen ari diren aplikazioetan, hala nola garraioa elektrifikatzeko edo energia berriztagarriak biltegiratzeko. Hala eta guztiz ere, naturan litio (Li) gutxi dago, eta eremu geografiko jakin batzuetan pilatuta. Ondorioz, etorkizunean litio-ioizko bateriak ekoizteko hornidura arazoak egongo direla aurreikusten da. E-MAGIC proiektua FETPROACT-01-2018 deialdiaren baitan finantzatu zen, eta helburu nagusia litio-ioizko baterien alternatiba bat bilatzea zen, bateriaren osagai nagusi gisa magnesioa erabiltzeko aukera aztertuz. Bateria kargagarrietan magnesio metalikozko anodoak erabiltzeak abantaila handiak dakartza energia-dentsitateari, kostuari, segurtasunari, jasangarritasunari eta erabilitako lehengaien hornidurarekin arazo gutxiago izateari dagokionez; izan ere, munduan magnesio ugari baitago, eta ondo banatuta.

E-MAGIC proiektuan lanean ari den taldea Europan eta Israelen bateria-sistema berrien garapenaren arloan erreferentziazkoak diren zentro eta unibertsitateek osatzen dute, eta “A practical perspective on the potential of rechargeable Mg batteries” izeneko artikulua argitaratu dute berriki. Lan horretan, bateria baten prototipo bat erakusten da lehen aldiz, 500 mAh inguruko ahalmena eta itzulgarritasun handia (> 200 karga/deskarga ziklo) duena. Horri esker, teknologia hau bideragarria dela frogatzen da. Gainera, sistemaren prestazioak (batez ere, energia-dentsitatea) nabarmen hobetuko lituzketen material berriak garatzeko eta inplementatzeko bide-orri bat ezartzen da artikuluan. Proiektuaren baitan laborategiko gelaxka mailan garatu diren materialen artean, emaitza onenak eman dituztenen eragina aztertuz gero, 160 Wh kg^-1 baino gehiagoko energia-dentsitatea lortuko dela aurreikusten da, ohiko litio-ioizko bateriekin alderatzeko modukoa. 

CIDETEC Energy Storage-k ibilgailu astun horien bateriak garatzen egingo du lan. 750 km-ko autonomia izango dute, eta 2029an merkaturatu ahal izatea aurreikusten da.

 

Europar Batasunak gure errepideetako garraio-sarea elektrifikatzeko duen estrategiaren esparruaren barnean, EMPOWER (Eco-operated, Modular, highly efficient, and flexible multi-POWERtrain for long-haul heavy-duty vehicles) ikerketa-proiektu europarra abiatu da, eta bertan parte hartzen du CIDETEC Energy Storage-k. Datozen lau urteotan bi ibilgailu astun garatuko dira, malguak, modularrak eta eskalagarriak. Zero emisio dituen eta gutxienez 40 tona pisatzen dituen propultsio-sistema elektriko baten bidez mugituko dira ibilgailu horiek.

Kamioietako batek erregai-pila bidezko sistema bat edukiko du, eta 750 kilometroko autonomia izatera iritsiko da. Bestea baterien bidez soilik elikatuko da eta 400 kilometro egin ahal izango ditu karga bakarrarekin. Baterien bidezko kamioi elektrikoa eskualde-mailako banaketak egiteko dago pentsatuta; hidrogeno bidezkoa, aldiz, distantzia luzeetarako. 

Bestalde, bi kamioien autonomia eta errendimendua bost erabilera-kasu desberdinetan frogatuko da, askotariko eszenatoki eta distantziekin, Europar Batasuneko estatu desberdinen mugen arteko ibilbideak barne. EMPOWER teknologia modularra eta eskalagarria VECTO 4, 5 eta 10 taldeetako ibilgailuetara transferi daiteke, eta, haren diseinuarekin, 2020ko erreferentziazko ohiko diesel kamioiaren ustiatze-kostua berdindu nahi da 2030. urterako. Produkzio-bolumena urteko 10.000 ibilgailu baino gehiago izango da.

Proiektuaren aurkezpen-ekitaldia duela gutxi egin zen, AIT (Austrian Institute Of Technology) institutuaren Vienako egoitzan. Proiektuko 14 bazkideen ordezkariak egon ziren bertan, baita CIDETEC Energy Storage ere. 18 milioi euro inguruko aurrekontuarekin, TRL 8 heldutasun-maila duten bi ibilgailu entregatu nahi dira 2026 amaieran, proiektua bukatzen denean. 2029an ibilgailuak merkaturatzen hasi ahal izatea aurreikusten da.

 

CIDETEC Energy Storage-k, bateriak garatzen aditua denez, honako hauetan egingo du ekarpena:

–      Instalazioaren oreka mantentzeko laguntza teknikoa, bereziki bateriei dagokienez.

–      CFD (Computational Fluid Dynamics) analisiaren bidez bateriak modelatzeko eta simulazioak egiteko laguntza teknikoa.

–      Bateriaren erabilera hobetzera bideratutako BMS (bateria kudeatzeko sistema) funtzioak garatzea.

–      Bateriekin entseguak egitea gelaxka, modulu eta battery pack mailan, bateria kudeatzeko sistema (BMS) barne, bai eta zahartzapenarekin eta HIL (hardware in the loop) konfigurazioarekin lotutako entseguak ere.

–      Gidatzeko laguntzaren kontrola optimizatzea, gidatu bitartean bateriaren ustiapen optimoa lortzeko.

–      Karga-eragiketen egokitasuna aztertzea, kostuari, funtzionamenduari eta eskuragarritasunari lehentasuna emanez.

–      Kargatzeko eta gidatzeko estrategiei ekarpenak egitea, baterian epe ertain eta luzera izango dituen ondorioak kontuan hartuta.

Funding Frame:
Horizon Europe HORIZON-CL5-2022-D5-01-08: Modular multi-powertrain zero-emission systems for HDV (BEV and FCEV) for efficient and economic operation (2ZERO)

Europa ahalegin handia egiten ari da mugikortasun berriaren eta eraginkortasun energetikoaren eskakizunetara egokitzeko. Bateriak eskala handian fabrikatzeko gigafaktoria ugari beharko dira, baina premiazkoa da ere ekoizpen planta arinak eta moldagarriak izatea, eskala txikiagokoak, materialen teknologia berriak baliozkotzeko eta aplikazio espezifikoak dituzten azken produktuak sortzeko.

Bezeroen eskaria gero eta handiagoa denez, CIDEcell sortu du Europan baterien teknologiaren garapenean liderra den CIDETECek. Besteak beste, materialen fabrikatzaileentzat, teknologoentzat eta baterien fabrikatzaileentzat izango da bertako produkzioa, baita merkatu nitxoetako baterien aplikazioetarako ere. Spin-offak elektrodoak eta gelaxka pertsonalizatuak sortuko ditu, bezero bakoitzaren beharretara egokituta, eta zerbitzu arin eta malgua eskainiko du.

CIDEcellek teknologia zorro zabala merkaturatuko du, barne hartuta litio ioi, elektrolito solido, sodio ioi eta litio-sufrezko bateria aurreratuak eta ultrakondentsadoreak. Enpresa berriaren produktuek material berritzaileak erabiliko dituzte; horien artean, siliziozko anodoak edo nikel eduki handiko eta/edo kobaltorik gabeko katodoak. Gainera, ingurumenean eragin txikia duten elektrodoak egingo ditu konpainia berriak, ura oinarri duten prozesuen bidez, eta konposatu organikorik gabe.

Hasiera batean bost langile izango ditu, ekoizpena 10 MWh/urtera iritsiko da, eta 1-100 Ah-ko gelaxka ahalmena izango du. Hasieran, pouch formatuan fabrikatuko dira gelaxkak bezeroaren neurrira, hainbat tamainatan, baina urtebeteko epean dimentsio prismatiko eta zilindriko berriak eskaini nahi dira.

Enpresak dagoeneko baditu bezeroak, CIDETECek azken urteetan egindako merkataritza harremanen ondorioz.