Retos futuros: La acumulación de energía y las nuevas baterías #Ecoencuentro 2013
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Retos futuros: La acumulación de energía y
las nuevas baterías
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Eco Encuentro 2013 RECYCLIA
26 de Noviembre de 2013
Joaquín Chacón
>> ENTORNO El almacenamiento de la electricidad toma como punto de partida el futuro
desarrollo de las necesidades energéticas y de las redes inteligentes de la energía (Smart Grids), según la estrategia fijada por la UE confirmada para los próximos 40 años: Integración de las energías renovables en la red eléctrica. Múltiples fuentes de generación eléctrica distribuida. Demanda inteligente del consumidor-prosumidor. Vehículo eléctrico.
Y también el incremento de la necesidad de portabilidad de la energía eléctrica para múltiples aplicaciones.
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¿Baterías para? • Lugares remotos • Islas • Suministro eléctrico temporal • Redes privadas (autoconsumo, microrredes)
On grid versus Off grid • Cobertura de la intermitencia de las fuentes renovables. • Equilibrio entre oferta y demanda. • Energía de reserva ante falta/baja producción.
>> HABLANDO DE SMART GRIDS…
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Cada caso o aplicación requiere un diseño a medida del sistema de acumulación: autonomía, mantenimiento, potencia, energía, vida operativa, dimensiones, peso, etc.
Plomo-ácido. Níquel-Cadmio. Litio-ión. Pilas primarias. Supercondensadores. Sistemas híbridos. Etc.
>> UN PROYECTO DE SMART GRIDS
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Los retos del mercado europeo de la electricidad tienen mucho que ver con que el negocio tradicional está llegando a su fin:
Volatilidad de la generación para los operadores de redes. Fuentes de energía renovables: medioambiente. Liberalización de los mercados. Precios de la electricidad.
Flexibilidad (capex y opex) para eliminar la incertidumbre
A través de:
» Eficiencia energética. » Respuesta ágil a la demanda. » Generación distribuida y consumo. » Almacenamiento energético.
>> LA VISIÓN DEL INVERSOR
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Se duplica de 2012 a 2016. 22.500 millones de dólares en 2016.
En 2016: Electrónica profesional y de consumo 52% Automoción de grandes series 25% Sectores industriales 23%
Y Europa es el 29% del mercado mundial
>> MERCADO DE BATERÍAS LITIO-IÓN
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>> LITIO - IÓN El término Litio-ión se refiere a un sistema electroquímico en el que
los iones de Litio se trasladan entre los electrodos negativo y positivo
Electrodo positivo Materiales de
intercalación (inserción) como los óxidos o fosfatos de metales de transición: Co, Ni, Mn, Mg, Fe, etc.
Los átomos se ordenan en estructuras diversas o disposiciones: en capas de óxidos metálicos, espinelas, olivinas – la estructura tiene influencia en las propiedades finales de la celda de Li-ión
Electrodo negativo Materiales de
intercalación como el carbono y el Li4Ti5O12
También existen ánodos basados en metales que forman aleaciones con el Litio: Si, Sn, Al, Sb, etc. Desventaja: >Gran capacidad -> Cambios de volumen importantes -> Ciclaje pobre >La estructura puede estabilizarse empleando materiales inactivos
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La familia de las baterías de Litio Baterías de Litio con ánodos metálicos. Baterías de Litio Sulfuro. Baterías de polímero de Litio en estado sólido. Etc…
Baterías de Beta Sodio de alta temperatura
>> ¿NUEVOS SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS?
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Las baterías de Flujo Redox (RFB)
>> ¿NUEVOS SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS?
Dentro de la familia metal/aire, el par electroquímico que presenta unas mayores posibilidades de éxito comercial en su aplicación a las diversas necesidades en las Smart Grids es el basado en el Aluminio/aire. La semi-reacción de oxidación en el ánodo es: Al + 3OH- → Al (OH)3 + 3e- -1,66 V La semi-reacción de reducción en el cátodo es: O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- 0,40 V La reacción total es pues: 4Al + 3O2+ 6H2O → 4Al (OH)3
FUENTE www.motorpasionfuturo.com
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>> ¿NUEVOS SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS?
• Mercado creciente para sistemas de almacenamiento energético:
– Smart Grids – Portabilidad de la energía.
• Múltiples tecnologías electroquímicas para almacenar energía eléctrica.
• Las baterías constituyen la mejor opción para almacenar electricidad
desde el punto de vista técnico y económico.
• Reciclaje eficiente y rentable: – Metales – Carbono – Sales – Plásticos
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>> CONCLUSIONES
> GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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Departamento de tecnología: Paloma Rodríguez Soler [email protected]
Departamento de comunicación: Maja Jousif Gagovic [email protected]
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