Energetica 196 mayo 2020

Producción optimizada de baterías y pruebas a nanoescala: lanzamiento del proyecto europeo NanoBat Nueva solución de la nanotecnología para aumentar la competitividad del sector de las baterías para la movilidad eléctrica en Europa. IMDEA ENERGÍA E l proyecto europeo de investiga- ción NanoBat tiene como objetivo desarrollar novedosas herramientas nanotecnológicas para la realización de pruebas de calidad de baterías, de ión-Li- tio y más allá del Litio, con el potencial de redefinir la producción de baterías en Eu- ropa y en todo el mundo. Las técnicas de radiofrecuencia (RF) en la nanoescala serán más rápidas y estarán calibradas con mayor precisión que los métodos existentes en la actualidad. El proyecto reducirá de manera considerable los costes de producción de las baterías, lo que implicará importantes beneficios en la transición hacia un sistema energético limpio y a la movilidad eléctrica en Europa. El consorcio está formado por doce socios académicos e industriales y reci- birá 5 millones de euros de financiación de la Unión Europea en los próximos tres años. El almacenamiento de energía eléctrica de manera sostenible es uno de los prin- cipales desafíos de este siglo y -como ha declarado la Comisión Europea- la pro- ducción de baterías es una de las indus- trias clave del futuro con un potencial de mercado estimado en 250 billones de eu- ros para 2025. Alrededor de un tercio de los costes de producción está relacionado con la fase de formación del electrodo SEI (interfase de electrolito sólido), una lámina aislada eléctricamente que previene de la descomposición continuada de los electro- litos. Con el fin de crear una cadena de valor competitiva para la fabricación sos- tenible de celdas de baterías en Europa, encontrar métodos fiables para medir la calidad y el rendimiento de las baterías es de una importancia fundamental. Con el objetivo de mejorar las técnicas de realización de pruebas de calidad no destructivas actualmente disponibles, el recientemente iniciado proyecto de inves- tigación europeo NanoBat se ha propuesto desarrollar herramientas nanotecnológicas de radiofrecuencia para probar las baterías de ión-Litio y más allá del Litio. Con un en- foque específico en la nanoestructura de la capa SEI, este conjunto de herramientas incluirá novedosos métodos de elevada frecuencia, en el rango de GHz, para pro- bar y cuantificar los procesos eléctricos en la SEI que son responsables del rendimien- to y la seguridad de las baterías, pero re- sultan difíciles de caracterizar y optimizar. „Cubrir la demanda de la UE requiere por lo menos 20 instalaciones de produc- ción de baterías a gran escala“, comenta el coordinador del proyec to, Dr. Ferry Kienberger, del socio industrial austriaco Keysight Technologies. „Confiamos en que las tecnologías de NanoBat puedan apoyar eficazmente a los fabricantes y las PYMES europeas para que exploten este enorme potencial de mercado y se mantengan lí- deres de la competencia mundial“. Además de fomentar la competitividad industrial y la capacidad de innovación de la Unión Europea, los avances del proyecto NanoBat tendrán un impacto positivo en la economía circular y la huella medioam- biental de la producción de baterías, ya que los métodos de prueba más precisos darán lugar a una disminución del consu- mo de energía y materias primas y de ge- neración de residuos. Para lograr los ambiciosos objetivos del proyecto, el consorcio seguirá cuatro pasos metodológicos: 1. Desarrollo de cuatro nuevos instru- mentos científicos de radiofrecuencia a escala múltiple para mediciones en tiempo real en línea y fuera de línea. 2. Establecimiento de herramientas de modelización y análisis predictivo para la capa SEI, incluidos modelos físicos de GHz. 3. Realización de estudios de materia- les avanzados para celdas y primeras pruebas de demostración en las líneas piloto más pequeñas. 4. Escalado considerando las especifica- ciones y objetivos de la industria. A lo largo de los tres años de duración del proyecto, los nuevos métodos desarro- llados se probarán primero en líneas pilo- to de baterías para automóviles eléctricos y aplicaciones aeroespaciales especiales. Una vez concluido el proyecto, los méto- dos de producción sostenible podrán ser ampliados a mayor escala mediante la par- ticipación de distintos agentes de la indus- tria automovilística mundial y extenderse a otros mercados, como las baterías espe- ciales para satélites, edificios sostenibles, materiales GHz o programas informáticos de modelización. El consorcio del proyecto NanoBat está formado por doce socios académicos e industriales con conocimientos comple- mentarios que contarán con el apoyo de un Consejo Asesor, que incluirá usuarios finales, representantes de comunidades científicas, responsables políticos de la Unión Europea y autoridades de normali- zación. Además, el proyecto fomentará la cooperación tecnológica mediante el es- tablecimiento de un grupo de interés que agrupará a los principales actores de la in- dustria europea e internacional. En el marco del proyecto NanoBat, IM- DEA Energía desarrollará un método de envejecimiento acelerado de las baterías para evaluar la calidad de las celdas de las baterías y predecir su ciclo de vida en prue- bas de 24 a 48 horas 73 energética XXI · 196 · MAY 20