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<\/p>\nEn la actualidad existe un consenso a nivel mundial sobre la necesidad de reducir al m\u00e1ximo las emisiones contaminantes asociadas a nuestro modelo productivo y energ\u00e9tico. De este modo, estamos inmersos en una transici\u00f3n energ\u00e9tica con el objetivo de pasar del modelo energ\u00e9tico basado en el consumo de combustibles f\u00f3siles a otro en el que se priorice el uso de fuentes renovables, como la energ\u00eda solar o la energ\u00eda e\u00f3lica, para producir energ\u00eda el\u00e9ctrica; as\u00ed como la sustituci\u00f3n del veh\u00edculo de combusti\u00f3n por el veh\u00edculo el\u00e9ctrico. Sin embargo, la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica a partir de fuentes renovables lleva un problema asociado a la naturaleza discontinua y estoc\u00e1stica de las mismas. Por lo tanto, toda planta de generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica que utilice una fuente renovable debe llevar asociado un sistema de almacenamiento de energ\u00eda a gran escala (ESS, del ingl\u00e9s Energy Storage Systems) que permita un aprovechamiento m\u00e1s eficaz de este tipo de energ\u00eda.<\/p>\n
Dentro de la gran cantidad de aplicaciones que tienen las bater\u00edas el\u00e9ctricas, tambi\u00e9n se encuentra su utilizaci\u00f3n como ESS, siendo, hasta el momento, las bater\u00edas de ion-litio (BIL) las m\u00e1s adecuadas para este uso debido a sus prestaciones en cuanto a energ\u00eda, potencia, vida \u00fatil y seguridad. En el presente, existen en el mundo cerca de 500 instalaciones de generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica a partir de fuentes renovables que utilizan BIL como ESS, las cuales suponen un total de 1,7 GW, es decir, tan solo el 1 % aproximado del total de la potencia procedente de diferentes ESS (centrales hidroel\u00e9ctricas, almacenamiento t\u00e9rmico, volantes de inercia, etc.). La mayor desventaja de este tipo de bater\u00edas es su coste, que var\u00eda en el rango 480-2.000 \u20ac\/kWh (dependiendo de los materiales usados), siendo el valor rentable de un ESS inferior a 200 \u20ac\/kWh. En este sentido, el elevado coste de las BIL se debe principalmente a los compuestos de litio usados tanto en el c\u00e1todo como en la sal del electrolito. Con todo ello, se est\u00e1 haciendo un gran esfuerzo para desarrollar otro tipo de bater\u00edas que supongan un menor coste, aunque sus prestaciones sean inferiores, ya que, desde el punto de vista del almacenamiento de energ\u00eda a gran escala, el factor clave es el coste de la energ\u00eda almacenada.<\/p>\n
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Actualmente, las conocidas como bater\u00edas de doble ion, o bater\u00edas duales, han suscitado un gran inter\u00e9s a nivel cient\u00edfico, ya que permiten el uso de materiales de carbono en ambos electrodos, siendo el electrolito una sal de litio o de sodio disuelta en disolventes org\u00e1nicos. El fundamento de estas bater\u00edas se basa en la intercalaci\u00f3n durante la carga del ani\u00f3n y el cati\u00f3n del electrolito en el \u00e1nodo y el c\u00e1todo, respectivamente; mientras que durante la descarga ocurre el proceso inverso, de tal manera que los iones vuelven al electrolito. En ambos casos, la compensaci\u00f3n de la carga ocurre mediante el flujo de electrones a trav\u00e9s del sistema al cual est\u00e9 conectada la bater\u00eda. Por lo tanto, la energ\u00eda y capacidad de este tipo de bater\u00edas viene dada por los iones de la sal del electrolito. Concretamente, el proyecto DIONBATENER se ha centrado en bater\u00edas que utilizan sales de sodio en el electrolito, es decir, bater\u00edas de doble ion Na+\/ani\u00f3n. Este tipo de bater\u00edas presenta ventajas tanto econ\u00f3micas como medioambientales. As\u00ed, el sodio es un elemento mucho m\u00e1s abundante que el litio, y a ello hay que unir el menor precio de los compuestos de sodio. Por ejemplo, los carbonatos de litio y de sodio tienen un precio de, aproximadamente, 6,350 \u20ac\/t y \u00a0120 \u20ac\/t, respectivamente. Adem\u00e1s, la utilizaci\u00f3n de sodio en lugar de litio permite el uso de aluminio como colector de corriente en el \u00e1nodo en lugar del cobre habitualmente usado en BIL ya que, a diferencia de lo que ocurre con el litio, el sodio no forma aleaci\u00f3n con el aluminio, siendo este \u00faltimo un metal mucho m\u00e1s barato que el cobre.<\/p>\n
Este tipo de bater\u00edas ha suscitado un gran inter\u00e9s a nivel cient\u00edfico ya que presenta ventajas tanto econ\u00f3micas como medioambientales<\/strong><\/p>\n<\/div>\n Para la consecuci\u00f3n de los objetivos marcados en este proyecto est\u00e1 siendo necesaria la optimizaci\u00f3n de los tres componentes fundamentales de cualquier bater\u00eda el\u00e9ctrica. Estos son \u00e1nodo, c\u00e1todo y electrolito, partiendo de la base de que los materiales principales de ambos electrodos son materiales de carbono y de que el electrolito est\u00e1 formado por una sal de sodio disuelta en una mezcla de disolventes org\u00e1nicos. Como materiales de carbono se est\u00e1n estudiando grafitos, nanofibras, xerogeles y espumas. Como electrolito se est\u00e1n empleando disoluciones de la sal NaPF6 en diferentes mezclas de disolventes org\u00e1nicos (carbonatos de alquilo). En cuanto a los electrodos, un aspecto muy importante a tener en cuenta es que, adem\u00e1s del material de carbono, necesitan un aditivo conductor (habitualmente se emplea otro material de carbono conocido como carbon black), que aumenta la conductividad el\u00e9ctrica del mismo, y un aglomerante, que mejora la resistencia mec\u00e1nica y la adherencia del electrodo al colector. En este proyecto se est\u00e1n utilizando biopol\u00edmeros hidrosolubles como aglomerantes, los cuales permiten la utilizaci\u00f3n de agua en el proceso de preparaci\u00f3n de los electrodos en lugar de los habituales disolventes org\u00e1nicos, con las consiguientes ventajas econ\u00f3micas y medioambientales que conlleva. El objetivo final es elaborar un prototipo pouch cell de bater\u00eda de doble ion Na+\/ani\u00f3n con una energ\u00eda y potencia superiores a 100 Wh\/kg y 100 W\/kg, respectivamente, una vida \u00fatil m\u00ednima de 500 ciclos y cuyo coste de la energ\u00eda almacenada sea inferior a 200 \u20ac\/kWh.<\/p>\n En definitiva, este proyecto persigue desarrollar bater\u00edas el\u00e9ctricas alternativas a las basadas en litio, que reduzcan los costes asociados al almacenamiento de energ\u00edas renovables y que tenga menor impacto ambiental en su preparaci\u00f3n, uso y posterior reciclado. Que reduzcan, en \u00faltimo t\u00e9rmino, la huella energ\u00e9tica y contribuyan a la transici\u00f3n energ\u00e9tica.<\/p>\n El proyecto\u00a0DIONBATENER<\/a>\u00a0(Bater\u00edas de doble ion Na+\/ani\u00f3n para el almacenamiento sostenible de energ\u00eda renovable) se enmarca en la\u00a0segunda edici\u00f3n<\/a>\u00a0del programa\u00a0ComFuturo<\/a>, dentro de la l\u00ednea espec\u00edfica de sistemas energ\u00e9ticos sostenibles. ComFuturo es una iniciativa de colaboraci\u00f3n\u00a0 p\u00fablico-privada de la\u00a0Fundaci\u00f3n General CSIC<\/a>\u00a0con destacadas entidades, tales como Banco Santander, Acerinox, Fundaci\u00f3n Cepsa, Naturgy, Fundaci\u00f3n Domingo Mart\u00ednez y Suez, que promueve el fortalecimiento de la carrera cient\u00edfica de investigadores en su etapa postdoctoral con el objetivo de su consolidaci\u00f3n. Adem\u00e1s, les permite liderar un proyecto de investigaci\u00f3n con un amplio potencial de aplicaci\u00f3n, es decir, con grandes posibilidades de transferir los resultados obtenidos al mercado. DIONBATENER se est\u00e1 llevando a cabo en el Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda del Carbono (INCAR<\/a>), centro de investigaci\u00f3n del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC<\/a>), situado en Oviedo (Asturias). Espec\u00edficamente, el proyecto se est\u00e1 desarrollando en el grupo Materiales de Carbono para Aplicaciones en Cat\u00e1lisis, Energ\u00eda y Medio Ambiente (MATENERCAT<\/a>), dirigido por la Dra. Ana Beatriz Garc\u00eda Su\u00e1rez, investigadora cient\u00edfica del CSIC. Su fin \u00faltimo es desarrollar un tipo de bater\u00edas altamente innovadoras que permitan reducir el coste de la energ\u00eda almacenada y que, por tanto, sean adecuadas para el almacenamiento de energ\u00eda procedente de fuentes renovables.<\/p>\n Autor.- Ignacio Came\u00e1n Mart\u00ednez. Investigador ComFuturo responsable del proyecto DIONBATENER. Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda del Carbono (INCAR-CSIC)<\/p>\n Fuente:<\/p>\n M. (s. f.-b). An\u00e1lisis: Bater\u00edas de doble ion, una alternativa para el almacenamiento de energ\u00eda renovable | madrimasd. Recuperado 16 de julio de 2021, de http:\/\/www.madrimasd.org\/notiweb\/analisis\/analisis-baterias-doble-ion-una-alternativa-almacenamiento-energia-renovable<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" En la actualidad existe un consenso a nivel mundial sobre la necesidad de reducir al m\u00e1ximo las emisiones contaminantes asociadas a nuestro modelo productivo y energ\u00e9tico.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":23656,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[82],"tags":[],"class_list":["post-23655","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-energias-alternas"],"yoast_head":"\n![\"\"](\"https:\/\/www.madrimasd.org\/uploads\/noticia3b%2028%2004%202021.png\")
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