2024-10-30La solución 3 en 1 que duplicaría la vida de las baterías eléctricas
Agencia de Noticias UN |Investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) avanzan en el desarrollo de un algoritmo que sea capaz de coordinar tres dispositivos diferentes de almacenamiento de energía (baterías de litio, supercondensadores y celdas de combustible). Así, al responder a distintas demandas de energía, evitaría el desgaste prematuro de las baterías, que es uno de los mayores desafíos de la transición energética: extender su durabilidad de 10 a 20 años. Hacia esa meta apunta este trabajo.“Nuestro interés está en desarrollar un supercondensador o sistema híbrido de almacenamiento de energía compuesto por tres dispositivos: baterías de litio, supercondensadores y celdas de combustible”, explica Paula Andrea Mozuca, estudiante del Doctorado en Ingeniería Eléctrica de la UNAL.
El planteamiento del sistema obedece a que los supercondensadores son dispositivos que entregan energía rápidamente sin dañarse, lo que ayuda a reducir el desgaste prematuro de las baterías y a optimizar su uso en aplicaciones como vehículos eléctricos y sistemas de generación de energía renovable, como la solar y la eólica.
“Un problema de la transición energética en Colombia es la intermitencia en estas energías renovables, pues no siempre tenemos sol o viento constante, y una nube o una brisa pueden afectar la producción de energía, por lo que es imprescindible contar con almacenamiento confiable”, dice la investigadora Mozuca.
Para ella es claro que las baterías no deben ser las únicas responsables del almacenamiento y suministro de energía, ya que estas tienden a degradarse rápidamente cuando se les exige entregar picos de energía continuos, como ocurren durante la aceleración o el frenado en un vehículo eléctrico.
Por eso busca que los algoritmos estudiados le indiquen exactamente a cada componente cuándo debe operar. Por ejemplo, si el sistema detecta un pico de demanda, el algoritmo priorizaría el uso del supercondensador para no exigirle demasiado a la batería.
Además de disminuir la deposición de las baterías –que sería un problema grave en el futuro–, poner en funcionamiento un sistema como este también aportaría a mejorar la conexión de algunas regiones al sistema eléctrico nacional, pues el 51 % del territorio del país carece de esta conexión.
“El estudio también busca explorar cómo emplear en territorios no conectados paneles solares en combinación con baterías, celdas de combustible de hidrógeno y supercondensadores para maximizar la autonomía energética sin requerir infraestructura adicional; esta solución sería una alternativa viable para los habitantes de zonas rurales y fortalecería la seguridad energética en el país” menciona.
El algoritmo detrás de la energía sostenible
Este algoritmo, que todavía está en fase experimental, se basa en ecuaciones matemáticas que modelan el comportamiento de cada componente y ajustan el flujo de energía según las características de cada dispositivo.
El gran reto que debe asumir la investigadora es encontrar una ecuación que se ajuste al comportamiento tanto de las baterías como del supercondensador, y finalmente de las celdas de combustible, que convierten la energía química de un combustible (como el hidrógeno) directamente en electricidad.
Aunque aún hay camino por recorrer, la investigador Mozuca prevé la implementación de este sistema híbrido de almacenamiento de energía en diferentes regiones del país, y también en sistemas como los vehículos eléctricos, los cuales se beneficiarían especialmente en tramos de bajada, donde las baterías se recargarían automáticamente, maximizando así su autonomía y eficiencia en distintos terrenos.
El proyecto, dirigido por el profesor Germán Andrés Ramos, de la Facultad de Ingeniería de la UNAL y financiado por Minciencias, cuenta con la colaboración de la Universidad Politécnica de Cataluña, alianza que permite el intercambio de conocimientos y la validación de experimentos bajo estándares internacionales.
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