Energy Storage

CIDETEC Energy Storage-k bultzada bat eman die bateria solidoen inguruko jarduerei, punta-puntako ikerketa eta garapenerako laborategi bat inauguratu baitu

 

Teknologia berdeagoak eta energia biltegiratzeko gailu seguruagoak eta efizienteagoak (adibidez, energia-dentsitate handiagoa eta bizi-itxaropen luzeagoa dutenak) lortzeko bidean, bateria solidoek (SSB) funtsezko papera beteko dute; izan ere, teknologia hori iraultzailea izango da aplikazio berrietarako (garraio elektrikoa, energia biltegiratzea, etab.) baterien hurrengo belaunaldien garapenean.

CIDETEC Energy Storage-k garapen horretan ekarpen handiak egiteko konpromisoa hartu du eta, ondorioz, ikerketa eta garapenerako laborategi bat inauguratu berri dugu, elektrolito solido aurreratuekin eta karga handiko elektrodoekin lan egiteko.

Laborategi berrian, bateria solidoetan erabiltzen diren material iraultzaileen bideragarritasun industriala aztertuko da, baita eskala handitzeko jarduerak ikertu ere. Emandako aurrerapausoek ekarpen handia egingo diete industria arloko bezeroei eta Horizon programako nahiz eskualde-mailako hainbat proiekturi, hala nola SAFELiMOVE, SPINMATE edo Elkartek CICe 2021.

4,4 milioi € diru-sarreratan, baterien arloko teknologia eta aplikazioen garapenean urrats garrantzitsu bat ematearen truke.

2022ko bigarren erdian, Europar Batasunak finantzatutako Horizon programako zortzi ikerketa- eta garapen-proiekturen hasiera ospatu du CIDETEC Energy Storage-k. Proiektu horiek 2021eko azken deietan eta 2022 hasieran esleitu zizkioten enpresari. Zortzi proiektu berri hauei esker, CIDETECek 4,4 milioi € jasoko ditu datozen lau urteetan. Finantzazio hori urrats garrantzitsua izango da baterien arloko teknologia eta aplikazioen garapena sustatzeko.

Proiektu guzti hauek programa-kidetza desberdinen baitan daude: haietatik bost Batt4EU, baterien kidetzaren parte dira; haietatik bi isuririk gabeko errepideko garraioa lortzeko 2ZERO kidetzaren barruan daude, eta azkena isuririk gabeko ur bidezko garraioaren ZEWT kidetzaren baitan dago. Horrek argi uzten du CIDETEC Energy Storage-n ikuspegi estrategikoa bat datorrela Europako Batzordeak baterien eta garraio garbien arloko teknologiei dagokienez identifikatutako lehentasun nagusiekin.

Baterien kidetzaren baitan dauden lehen bost proiektuek baterien arloko teknologiari buruzko ikerketa aurreratuarekin dute zerikusia. SIGNE proiektuak silizioz indartutako ahalmen handiko anodoak lantzen ditu; NOVOC eta BATWOMAN proiektuek, aldiz, Li-ioi bateriak fabrikatzeko teknika aurreratuak ikertzen dituzte, ahalik eta ingurune-inpaktu txikiena izan dezaten. Ildo horretatik, SPINMATE proiektuaren ardatz nagusia automobilen sektorerako bateria solidoak fabrikatzea eta industrializatzea da, gaur egun pil-pilean dagoen gaia. Azkenik, RESPECT proiektuaren helburua Li-ioi bateriak birziklatzeko metodologia berri malguak eta seguruak garatzea da. Gai horren inguruan ere itxaropen handia dago.

Aplikazioei dagokienez, NEXTETRUCK eta EMPOWER proiektuak (2ZERO kidetza) lanerako kamioi eta autobus elektrikoen garapenarekin daude lotuta. Autobusen kasuan, gainera, erregai gisa hidrogenoa darabilten aukerak ari dira ikertzen. Azkenik, ur bidezko garraioen ZEWT kidetzako proiektu bat esleitu digute lehen aldiz. NEMOSHIP proiektua ontzi hibridoetan bateria handiak ezartzeko diseinu-soluzioen garapenean datza. Aipatutako azken bi proiektuak 2023ko urtarrilaren 1ean hasiko dira.

Zortzi partzuergo berri horien kide gisa, CIDETEC Energy Storage-k arrakasta handia opa die haien helburu teknikoak lortzeko bidean. CIDETECek ahal bezain beste lagunduko du.

Karlsruhe Intitute of Technology (KIT) izan zen ekitaldiaren antolatzailea, CIDETEC Energy Storage-k koordinatutako E-MAGIC proiektu europarraren laguntzarekin.

 

International Symposium on Magnesium Batteries (MAGBATT 4) sinposioa irailaren 6tik 8ra egin zen, Alemaniako Ulm hirian. Magnesiozko bateria kargagarrien arloan adituak diren nazioarteko zentroek hartu zuten parte bertan, AEB, Japonia, Txina eta beste hainbat herrialdetakoak.

Honako hauek antolatu zuten ekitaldia: CIDETEC Energy Storage, Europako E-MAGIC proiektuaren baitan; Karlsruhe Intitute of Technology (KIT), VARTA, ZSW, Post Lithium Storage Cluster of Excellence (POLIS), Helmholtz Institute Ulm (HIU) eta Center for Electrochemical Energy Storage (CELEST). Gonbidatutako hizlarien artean, goi-mailako pertsona batzuen parte-hartzea nabarmendu zen: Brian Ingram (ANL), Linda Nazar (Waterloo Univ.), Óscar Tutusaus (Toyota), Kristina Edström (Uppsala Univ.), Rosa Palacin (ICMAB-CSIC), Hiroto Watanabe (Keio Univ.) eta Doron Aurbach (Bar-Ilan Univ.).

Alberto Blazquez, CIDETEC Energy Storage-ko ikertzailea eta E-MAGIC-eko koordinatzailea, proiektuaren aurrerapauso garrantzitsuenak aurkezteaz arduratu zen, baita kongresuko azken eguneko lehen saioko hitzaldiak moderatzeaz ere, E-MAGIC proiektuari eskaini baitzitzaion lehen saioa. E-MAGIC proiektua aurkeztean, pouch gelaxka-formatua duen magnesiozko bateria baten prototipo funtzionalaren garapena erakutsi zen lehen aldiz. Bateria horrek 0,4ko ahalmena eta 200 karga/deskarga ziklo baino gehiago ditu.

Edizio honetako berritasunen artean, balio anitzeko ioietan (Mg, Ca, Zn, Fe, Al) oinarritutako baterien teknologia disruptiboei ateak ireki zitzaizkiela nabarmendu zen.

cideMOD hiru dimentsioko gelaxken portaera ebazten duen mota honetako lehen tresna da, eta GitHub-en dago erabilgarri.

 

Elektrifikazioaren trantsizio energetikoak sortzen dituen erronkei aurre egiteko balio duten energia biltegiratzeko sistemak ulertzea ezinbestekoa da ezarritako epeak murrizteko. Helburu horrekin, CIDETEC Energy Storage-k cideMOD garatu du, baterien diseinatzaile, fabrikatzaile eta garatzaileei baterien barne-funtzionamendua ulertzen eta arlo horretako ikerketetan aurrerapausoak ematen laguntzen dien Open Source-ko modelatze-tresna.

Horrela, bateriekin lan egiten igaro dituen 25 urteei eta Europako hamarnaka proiektutan parte hartzeari esker modelatzearen arloan lortutako eskarmentua partekatzen du CIDETECek, mundu mailan ezaugarri hauek dituen tresna bakarrenetako baten bidez (Espainian ez dago horrelako besterik).

cideMOD (GitHub atarian erabilgarri) tresnak simulazioaren bidez gelaxken diseinuaren portaera ulertzeko eta aztertzeko aukera ematen du. Halaber, aitzindaria da, domeinu osoa eta haren hiru dimentsioko geometria erreala hartzen dituelako kontuan. Horri esker, erabilera-eredu desberdinetan zehar gelaxkek duten portaera ez homogeneoari buruzko informazioa lortzen da, erantzun elektrokimikoa (mekanikoa barne), erantzun termikoa eta SEI (Solid Electrolyte Interphase), gelaxkaren hiru dimentsioetan ebatzita, simulazio-tresna bakar batean konbinatuz. Horrela, askotariko gai garrantzitsuak ebatz daitezke; besteak beste, hauek: osagaien arabera bateriek dituzten ezaugarriak, portaera termikoaren eragina ikustea, baterien degradazioa ulertzea eta bateriak hobetzeko aukerak hautematea.

CIDETEC Energy Storage-k modelatze-tresnen elkarreragingarritasuna hobetzeko lanean dihardu, Europako BIG-MAP proiektuaren baitan. Azpiegitura irekiak sortzen ari dira, zientzia-komunitatearen zerbitzura jarriko direnak tresna horiek estandarizatzeko eta garapenak azkartzeko helburuarekin. Halaber, Europako DEFACTO proiektuaren baitan, funtzio berriak ari dira sartzen, hala nola degradazio mekanikoa.

Bestalde, CIDETEC Energy Storage-n Bateriak Modelatzeko Unitatean beste urrats bat eman da Proteo tresnaren garapenarekin. Modelatze-tresna aurreratu horrek cideMOD-en oinarri bera du, baina bateriaren askoz ere ezaugarri gehiago aldatzeko aukera ematen du; adibidez, elektrodoaren, elektrolitoaren eta gelaxkaren geometriaren konfigurazioa alda daiteke, web-aplikazio intuitibo eta erabilerraz baten bidez.

Instalazio berria MUBIL Poloan dago eta, hari esker, CIDETEC Energy Storage-k bikoiztu egingo du orain duen tokia, 7.000 m²-tara heldu arte.

18,3 milioiko inbertsioarekin, Europa mailako elektromugikortasunaren epizentroetako bat izango da.

Donostian, 2022ko irailaren 30ean. CIDETEC-ek beste urrats erraldoi bat eman du energia biltegiratzearen arloan. CIDETEC Energy Storage-k egoitza berri bat izango duela berretsi du,  Gipuzkoako Foru Aldundiak sustatutako MUBIL, Mugikortasun Adimentsu eta Jasangarri Berriaren Poloan, Eskuzaitzetan. Instalazioa prestatzeko lanak uztailean hasi ziren, eta guztira 18,3 milioi euro inbertituko dira bertan. 2024 amaieran martxan jartzea da asmoa.

CIDETEC Energy Storage-k eta zentroaren estrategia korporatiboko sailek hartuko dituzte kokapen berriaren 7.000 metro karratuak. Horrez gain, MUBIL-en eraikin nagusian, 2.200 metro karratu laborategi kudeatuko ditu CIDETEC-ek. Laborategi horiek ere Tolosako egungo egoitzatik Eskuzaitzetara lekualdatuko dira.

Horrekin guztiarekin, energia biltegiratzeko 10.000 m²-ko instalazioak izango ditu zentroak eta, horrenbestez, bikoiztu egingo du orain duen ahalmena. Horrela, CIDETEC Energy Storage-k energia biltegiratzearekin eta, bereziki, bateriekin zerikusia duen teknologia garatzeko Europako nukleo handienetako bat edukiko du. Azalera horren erdia baino gehiago materialen ikerketarako eta sistema-ingeniaritzarako laborategietara bideratuko da, baita TRL 9 mailara hurbiltzen diren teknologiak garatzeko instalazio pilotuetara nahiz eskalatzeko instalazioetara ere.

Hori guztia trantsizio energetikoa errazteko estrategiarekin lerrokatuta dago, funtsezkoa baita energia berriztagarriak modu efizientean aprobetxatzeko eta sisteman integratzeko. Gainera, bat dator CIDETEC-en plan estrategikoarekin, datozen 5 urteotan tamaina bikoizteko asmoa baitu. Halaber, ahalmen handiagoa izateari esker, CIDETEC Energy Storage-ren estrategiaren funtsezko alderdi bat gauzatu ahalko da: baterien arloan enpresa-ekimen berriak sustatzea, etorkizuneko erronka berri eta handinahiei heltzeko.

CIDETEC Nanomedicine-k eta CIDETEC Surface Engineering-ek Gipuzkoako Zientzia eta Teknologia Parkean, Miramonen, jarraituko dute lanean.