Texto redactado en euskara e traducido automaticamente por Elia e sen posterior revisión. VER ORIXINAL

Supercondensadores

O futuro da enerxía é un tema moi importante que afecta directamente á sociedade e á contorna. Por iso, están a levarse a cabo numerosos estudos sobre este tema, pero ademais de analizar como xerar enerxía, tamén se fixan nas formas de utilizar a enerxía. No centro de investigación CICenergiGUne están a buscarse formas de almacenamento de enerxía, é dicir, están a desenvolverse sistemas de almacenamento para o necesario. A miúdo ouvimos falar dos avances nas baterías, pero de cando en cando fálase dos supercondensadores. Tamén serven para almacenar enerxía. Por exemplo, sabías que hai tranvías impulsados por supercondensadores?

En Sevilla instalouse o primeiro tranvía sen cable, que funcionará en todo o territorio. Nalgúns tramos non hai catenaria e o tranvía móvese grazas aos supercondensadores que leva no teito. Así percorre a diario case 50 quilómetros. Trátase dunha tecnoloxía pioneira no mundo e foi desenvolvida por unha empresa guipuscoana, Trainelec, do Grupo CAF.

MIKEL RODRIGO; Trainelec: Este é o equipo que estamos a utilizar en Sevilla, Selecta, Zaragoza, que nos permite dar un servizo sen catenaria.

Os enxeñeiros Mikel Rodrigo e Inigo Aseginolaza participaron na posta en marcha destes tranvías, que foron substituídos pola Lei Concursal. A orixe do proxecto sevillano foi unha petición especial.

MIKEL RODRIGO; Trainelec: En Sevilla tiñan un problema, non, tiñan dous problemas. A primeira era que o tranvía que tiñan pasaba por zonas moi turísticas e que tiñan cables e postes que lles facían dano estético e visual. A segunda razón importante é a Semana Santa. Nas procesións cos santos, nestes lugares, retirábase a catenaria durante dúas semanas ao ano e o tranvía quedaba sen servizo debido ao risco de colisión e parada. De aí empezou todo, nós xa estabamos a traballar neste campo en I+D, creando este equipo e xurdiu a oportunidade de polo en práctica. Así foi como sacamos o primeiro tranvía.

Pero, por que utilizaron un supercondensador e non unha batería? Ambas acumulan enerxía en forma de carga eléctrica. Miñano, Álava. CICenergiGUNE investiga supercondensadores e baterías.

TEÓFILO VERMELLO; Dir. científico CICenergiGUNE: O uso dun ou outro depende do que se queira conseguir, si o sistema necesita potencia utilizaremos supercondensadores e si quérese densidade de enerxía, as baterías.

Cando se di densidade de enerxía significa duración: as baterías son boas para facer o maratón e os supercondensadores para o sprint. A razón radica na forma de acumular a enerxía de cada un. As baterías fano químicamente e nos supercondensadores as cargas deposítanse fisicamente nos electrodos. Estas dúas vías de acumulación conducen a diferentes modos de funcionamento. Os supercondensadores son rápidos e fortes, pero acumulan menos enerxía. Pola contra, os procesos físicos non esgotan os electrodos, ou polo menos moito menos. Ás veces é conveniente un maratoniano e outras veces un sprint.

IÑIGO ASEGINOLAZA; Trainelec: O tempo que dispós para cargalo non é demasiado longo, rolda os 20 segundos: cando a xente baixa do tranvía, sobe, pecha as portas, abre as portas,...

Pero iso non é todo. Nas rutas con catenaria, a enerxía que xera a freada do motor queda retida polos supercondensadores para a aceleración.

MIKEL RODRIGO; Trainelec: Segundo os nosos cálculos e segundo os rexistros que realizamos, podemos extraer entre un 30 e un 35%, e é a enerxía que podemos reutilizar.

Nestes laboratorios, os investigadores de Energigune buscan como facer supercondensadores aínda máis. O obxectivo é aumentar a potencia e, sobre todo, alargar a duración. Para iso, tentan mellorar as características dos materiais, tanto dos electrolitos como do carbono, principal compoñente dos electrodos.

EIDER GOIKOLEA; investigadora, CICenergiGUNE: Este sería o carbono activo, negro, da cor do carbón. Isto é o que utilizamos como materia activa nos electrodos.

Con estes mini-electrodos móntanse a escala os condensador a escala para realizar as probas. Un dos obxectivos da investigación é o desenvolvemento de formas baratas de sintetizar materiais.

EIDER GOIKOLEA; investigadora, CICenergiGUNE:E doutra banda, o de ter a maior superficie posible de face ao material; canto maior sexa a superficie, máis carga absorberiamos, e máis enerxía conservariamos neste electrodo.

A superficie é, por tanto, a clave e a superficie está directamente relacionada cos poros. Os poros deben ter unha medida axeitada, non demasiado grande nin demasiado pequena para o depósito de iones ou cargas. Isto próbase aquí: danse distintas correntes ao condensador para ver a carga acumulable. Canto máis, mellor material.

Para iso estanse estudando todas as estruturas moleculares do carbono, desde os nanotubos até o grafeno.

JAVIER CARRETERO, investigador CICenergiGUNE:O grafeno ten unha gran superficie e é o material idóneo para ser utilizado como electrodo. En principio é un material descoñecido, pero con amplas posibilidades. Pódese dicir que a investigación destes materiais está na infancia.

Si, o grafeno é moi caro, pero imaxínache: dous gramos teñen a mesma superficie que un campo de fútbol. E os materiais que se usan hoxe tampouco son baratos.

MIKEL RODRIGO; Trainelec: Hoxe en día, tanto o condensador como a batería, polo impulso da industria automobilística, os prezos reducíronse drasticamente, pero non se trata só dunha baixada de prezos, senón que contamos con condensador e baterías con maiores prestacións ao mesmo volume e ao mesmo prezo, máis potencia, máis enerxía,...

Paralelamente ao progreso, os usos tamén van en aumento. Nos trens, para ampliar as saídas de emerxencia dos avións, nos guindastres dos portos, … A medida que se investiga, amplíase a perspectiva. Con todo, o uso que todos teñen no punto de mira é o vehículo eléctrico, e a solución pode ser que as baterías e os supercondensadores traballen conxuntamente. A batería proporcionaría autonomía e duraría máis, ademais, deixando a aceleración a expensas do supercondensador.

IÑIGO ASEGINOLAZA; Trainelec: Moitas veces contrapómonos coma se habería unha loita entre eles, pero está claro que no noso sector e noutros moitos sectores, no futuro iremos a unha hibridación, tanto a batería como o supercondensador traballarán xuntos en diferentes sistemas.

Outra solución pode ser combinar as mellores características de ambos os mundos nun só dispositivo. En EnergiGUNE tamén se está traballando neste camiño. Son pseudoconensadores que teñen á vez o electrodo do condensador e o da batería.

TEÓFILO VERMELLO; Dir. científico CICenergiGUNE: Neste caso, o importante é atopar un dispositivo que sexa unha combinación de ambos, a batería e o supercondensador, axeitado para os vehículos híbridos.

JAVIER CARRETERO, investigador CICenergiGUNE: Ao final, a clave non é que a batería deixe de ser a batería, senón que as dúas áreas fusiónense e enchan o oco que haxa no oco.