Energy Storage

Battery 2030+ ikerketa-ekimenak Europako zientzialari nagusiak bilduko ditu, baita industria garrantzitsuenak ere, baterien zientzian eta teknologian aurrerapen handia lortzeko. Lehenengo Battery 2030+ proiektua 2019ko martxoan jarriko da martxan, eta etorkizuneko bateria-teknologiei buruzko eskala handiko ikerketa-ekimen honen oinarriak finkatuko ditu.

Bateriei buruzko Ekintza Estrategikoko Planean (2018ko maiatzean argitaratu zen), Europako bateria-industriaren ekosistema babesteko beharra nabarmendu zuen Europako Batzordeak, eta etorkizuneko baterien teknologiei buruzko epe luzeko ikerketa-ekimen bat sustatu zuen horretarako. Europako sistema energetikoa errotik deskarbonizatzeko funtsezko teknologietako bat izango dira bateriak, batez ere, garraioaren sektoreari (mugikortasun elektrikoa) eta energia elektrikoaren sektoreari dagokienez (aldizkako energia-iturri berriztagarriak biltegiratzea).

Battery 2030+ proiektuak, gaur egun, Europako bederatzi herrialdetako 17 kide ditu, eta Laguntza eta Koordinazio Ekintzako dirulaguntza bat jasotzeko hautatu dute Horizon 2020 programaren esparruan. Urtebetez (2019ko martxotik aurrera), eskala handiko eta epe luzeko Europako ikerketa-proiektu baterako oinarriak finkatuko ditu Battery 2030+ ekimenak. Battery 2030+en ikuspegia etorkizuneko bateriak garatzea da, Europako industriari abangoardiako teknologiak emateko.

Battery 2030+ partzuergoak barnean hartzen ditu bost unibertsitate (Uppsala Unibertsitatea, Torino Politeknikoa, Danimarkako Unibertsitate Teknikoa, Vrije Universiteit Brussel eta Münster Unibertsitatea), zortzi ikerketa-zentro (Energia Alternatiboen eta Energia Atomikoaren Frantziako Batzordea, Teknologiako Karlsruhe Institutua, Ikerketa Zientifikorako Frantziako Zentro Nazionala, Forschungszentrum Jülich, Fraunhofer-Gesellschaft, CIDETEC Energy Storage, Esloveniako Kimika Institutu Nazionala eta SINTEF AS) eta industriak aurrera eramandako hiru elkarte (EMIRI, EASE eta RECHARGE)

·  Esleitutako bost proiektu horientzat 30 milioi euroko aurrekontua dago.
·  CIDETECek bost proiektu horietatik bi zuzentzen ditu, guztira 55 bazkide industrial eta teknologikorekin.
·  Era berean, seigarren ekimen baten barruan dago CIDETEC, baterien ikerketan Europako etorkizuneko estrategia planifikatzeko Batzordeak onartutakoa.

2018ko amaieran erabakitako Europako azken deialdietan, guztira 30 milioiko aurrekontua duten bost ikerketa-proiekturen onarpenarekin, CIDETEC Energy Storage aitortuta geratu zen. Europako lehen mailako 55 bazkide industrial eta teknologiko izango dira bost proiektu hauetako partaideak.

Bost proiektuek gai ezberdinak jorratzen dituzte: material berriekin ikerketak egitearen bidez litio-ioizko baterien energia-dentsitatea hobetzetik hasita, benetako ibilgailuetan probatuko diren battery pack-en hozte eraginkorreko kontzeptu berriak garatzeraino. Epe luzera energia metatzeko teknologietan ikerketa-lanak ere barne hartzen ditu, magnesiozko edo kaltziozko bateriak kasu, etorkizun oparokoak baina hasierako kontzeptualizazio-faseetan daudenak.

Gainera, eta Batzordeak onartutako seigarren ekimenaren emaitza gisa,  BATTERY 2030+ (Europako baterien arloko erreferentziazko 17 erakunde biltzen dituen koordinazioko jarduera) partzuergoaren estatu-bazkide bakarra da CIDETEC. Europako Batzordeak ibilbide teknologikoko orri bat egiteko eskatu dio Partzuergoari, hurrengo hamarkadan Europa munduko liderra bihurtzeko baterien teknologian.

Urtarrilaren 17an, I-HeCoBatt proiektu europarrak abiarazpen-bilera bat egin zuen CIDETEC Energy Storage-ren Donostiako egoitzan. i-HeCoBatt-ek 3,3M €-ko aurrekontua du, eta Europako Batzordearen H2020 programak finantzatzen du, Green Vehicles programaren bitartez.

Europan CO2 isuriak nabarmen murrizteko, ibilgailu elektrikoak masan sartu beharko dira merkatuan. Hala ere, ildo horretan oztopo batzuk daude oraindik: besteak beste, kostu handia dutela, karga-denbora luze samarrak dituztela eta, oro har, erabiltzaileek espero baino autonomia txikiagoa dutela.

Erronka horiei konponbidea emateko, baterien alorreko alderdi teknologiko batzuetan aurrera egin beharko da, eta horien artean funtsezkoa da hozte-sistema, ezinbestekoa baita bateriak ezin hobeki kudeatzeko, baina kostua eta pisua goratu ohi ditu.

Testuinguru horretan, i-HeCobatte-k efizientzia energetiko handiko sistema adimenduna garatu nahi du baterien kudeaketa termikorako, kostuak txikituta eta pisua minimizatuta, une oro jarduneko puntu optimoan funtziona dezaten bateriek, baita muturreko egoera klimatikoetan ere. 

Proiektuaren partzuergoa CIDETEC Energy Storage-k koordinatzen du, eta Europako lau herrialdetako zazpi bazkide hartzen ditu barnean (Alemania, Austria, Espainia eta Frantzia). Batez ere garapen industrialera dago bideratuta, eta bost enpresak eta bi institutu teknologikok osatzen dute. Produktura begirako orientazio horren erakusgarri, aipatu behar da AUDIk partzuergoan parte hartzen duela, eta egiazko ibilgailu elektrikoetan garatuko diren hozte-sistemak probatuko dituela, horiek baliozkotzeko.

Nabarmentzekoa da partzuergoko euskal bazkideen presentzia: DATIK, IRIZAR taldeko enpresa, operazio-datuen transferentziarekin eta hozte-sistema berritzailearen urrutiko kudeaketarekin lotutako alderdiez arduratzen da, eta CIDETEC Energy Storage bera sistema-mailako modelizazio- eta simulazio-zereginen koordinatzailea eta arduraduna da.

Joan den urtarrilaren 23an eMAGIC partzuergoa bildu zen CIDETECen Donostiako egoitzan. Nazioarteko ekimen horrek magnesioan oinarritutako baterien teknologia berri baten garapenaren eta aplikazio industrialaren buruan kokatu nahi du Europa.

Gaur egun, litio-ioizko bateriak dira erreferentziazko teknologia energia biltegiratzeko aplikazio guztietan: elektromugikortasuna, elektronika eramangarria, aplikazio egonkorrak, eta beste. Teknologia bizia da, eta eboluzionatzen ari da, baina badaude kontuan hartu beharreko zenbait muga energia-dentsitateari, iraunkortasunari, kostuari edo ingurumen-inpaktuari dagokienez. Bestalde, aski ezaguna da Europak mendetasuna duela ekoizpen-gaitasun gehienak biltzen dituzten beste eskualde batzuekiko; bereziki, Asiarekiko.

Magnesioa (Mg) nahiko metal ugaria da (litioa baino 3.000 aldiz ugariagoa), eta birziklagarria eta eskuraerraza da. Magnesio-anodoak dituzten baterien abantaila da energia bolumetrikoko dentsitate handiagoa dutela, litio-ioizko bateriekin alderatuz gero (1000 Wh/l-tik gora), eta energia biltegiratzearen sektorean etorkizunerako apustu argia dira era guztietarako aplikazioetarako.

Literatura zientifikoan duela zenbait urte deskribatu ziren magnesioko bateriak, baina oraino mugatuta daude, ez dagoelako elektrolito egokirik beharrezko prestazioekin bat datorren ziklabilitatea ahalbidetzeko. Badaude beste erronka batzuk ere: esaterako, material katodiko egokienak identifikatzea eta anodoan beste metal batzuekin egindako magnesio-aleazioak erabiltzea.

CIDETEC Energy Storage-k koordinatzen du eMAGIC partzuergoa, eta magnesiozko baterien ikerketaren arloan nazioarteko aitzindari nagusiak hartzen ditu barnean. eMAGICek sei herrialdetako hamar bazkide biltzen ditu (Alemania, Danimarka, Espainia, Frantzia, Israel eta Erresuma Batua), eta balio kate osoari ematen dio estaldura: funtsezko ikerketatik industriako bideragarritasunera arte, garapen teknologikoa, prototipoa, modelatua eta beste zenbait alderdi ere barnean harturik. Proiektuaren azken helburua bikoitza da: batetik, magnesio baterien teknologia garatu nahi da, industriarako bideragarriak diren frogatu arte; bestetik, oinarriak finkatu nahi dira, mugako ezagutza sortzeko nazioarteko komunitatea ezartzeko eta, hala, Europak independentzia teknologikoa izan dezan etorkizuneko baterien teknologiaren arloan eta eremu horretan nazioarteko liderra izan dadin.

eMAGICek 6.7M €-ko aurrekontua du lau urtetarako, eta Europako Batzordearen H2020 programak finantzatzen du, FET Proactive 2018-2019 “Mikroenergiako eta energia biltegiratzeko teknologia distruptiboak” deialdiaren barruan. Hain zuzen ere, ebaluazio independenteko prozesuan gehienezko nota lortu zuen (15etik 15).

CIDETEC EnergyStorage-ekiModBatt aurkeztu zuen azaroaren 6an eta 7an Londresen egin zenInternational EV Batteries 2018: Cost-EffectiveEngineeringforHybrid and ElectricVehicles jardunaldian. Ingeniari Mekanikoen Erakundeak (IMechE, InstitutionofMechanicalEngineers) antolatu zuen ekitaldi hori.

Arlo horretan jarduten duten eragileek etorkizuneko eskakizunei (materialak lortzea, manufaktura, IE-en eta IEH-en baterien birziklapena eta bigarren bizitza) eman beharreko erantzuna nola ari diren planifikatzen ulertzea izan zen jardunaldiaren helburua. Besteak beste, IE-en irismena, bateria-multzoaren lan-gaitasuna eta baterien epe laburreko eta luzeko portaera aurresateko tresnak aztertu ziren.

Horri lotuta, Iosu Cendoya CIDETEC EnergyStorageSystems unitateko partaide eta iModBatt-en koordinatzaileak, orain arteko lanak kontuan harturik, iModBatt proiektuaren barruan “erabilera anitzeko bateria-multzo modularrari egokitzeko zelda komertzialen hautaketa bat (iModBatt)” gaiaren inguruan iaz lortutako emaitzak aurkeztu zituen:

• IE konbentzional baten (Renault Zoe) eta hirirako EIH baten (e.GO) energia-profilei eta -beharrei egokitzen zaizkien zelda komertzialak hautatzea.
• Bateria-multzo modular baten berrerabilgarritasuna eta bigarren bizitza kontuan hartuta hautatzen dira zeldak.
• Zeldak probatzeko eta hautatzeko prozesuarekin batera, bateria-multzo modularraren kontzeptua garatu da, IE konbentzionaletan erabili ondoren hirirako EIH batean berrerabili ahal izateko prozesua errazteko.