Por World energy trade – 13 de julio de 2024
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Sinonus, una empresa derivada de la Chalmers University of Technology (CTU), pretende transformar la industria del transporte con su innovador material de fibra de carbono capaz de almacenar energía eléctrica.
De acuerdo con el portal Interesting Engineering, los investigadores afirman que esta innovación puede reducir el peso de automóviles y aviones hasta en un 50%.
El material funciona a la vez como componente estructural y como batería, eliminando la necesidad de baterías pesadas separadas.
«Los intentos anteriores de fabricar baterías estructurales han dado como resultado celdas con buenas propiedades mecánicas o eléctricas. En este caso, hemos conseguido diseñar una batería estructural con una capacidad de almacenamiento de energía y una rigidez competitivas», explica Leif Asp, catedrático de Mecánica de Materiales y Computación de la UAT.
«Esto puede contribuir al desarrollo de vehículos eléctricos más ligeros y eficientes, con mayor autonomía, y de aviones más ligeros con menor consumo de combustible».
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Optimización a nivel de sistema
El director general de Sinonus, Markus Zetterström, afirmó que han desarrollado un innovador compuesto de fibra de carbono que hace las veces de batería.
«Sustituyendo parte del material estructural en diversas aplicaciones por nuestro compuesto multiuso, es posible aumentar la capacidad de almacenamiento eléctrico sin añadir peso ni volumen», explicó.
«Otra posibilidad es reducir el peso y el volumen del sistema manteniendo la capacidad de la batería, (o una combinación de ambas)».
Aunque la densidad energética del material aún está en fase de desarrollo, Zetterström declaró a ESS News que actualmente oscila entre el 25 y el 50% de la de una batería convencional de iones de litio.
Según Asp, aunque las baterías estructurales no alcancen el mismo nivel de eficiencia que las tradicionales, su capacidad de carga estructural permite importantes ganancias a nivel de sistema.
«La clave está en optimizar los vehículos a nivel de sistema, basándose en el peso, la resistencia, la rigidez y las propiedades electroquímicas. Se trata de una nueva forma de pensar en el sector del automóvil, más acostumbrado a optimizar componentes individuales», señala Asp.
«Además, la menor densidad energética de las baterías estructurales las haría más seguras que las baterías estándar, sobre todo porque tampoco contendrían sustancias volátiles».
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Años de investigación, múltiples avances
El desarrollo de baterías estructurales en la CTU ha sido el resultado de muchos años de investigación, incluidos descubrimientos previos relacionados con ciertos tipos de fibra de carbono.
En un estudio de la CTU de 2018, los investigadores descubrieron que las baterías estructurales basadas en fibra de carbono podrían reducir significativamente el peso de vehículos y aeronaves.
En 2021, lograron un hito importante al anunciar una batería estructural con un rendimiento diez veces superior al de las versiones anteriores.
Esta batería utilizaba fibra de carbono como electrodo, conductor y material de soporte de carga simultáneamente, mostrando una densidad energética de 24 Wh/kg, aproximadamente un 20% de capacidad en comparación con las baterías de iones de litio comparables disponibles en ese momento.
Sinonus ya ha demostrado con éxito la viabilidad de la tecnología sustituyendo a las pilas AAA en dispositivos de baja potencia.
La empresa se centra ahora en ampliar la tecnología para aplicaciones de mayor envergadura, como vehículos eléctricos y aeronaves, y colabora activamente con socios industriales para acelerar la integración de este innovador material en sus diseños.
La combinación de reducción de peso, aumento de la eficiencia energética y mejora de la seguridad hace de esta tecnología un revulsivo con potencial para remodelar el futuro del transporte.
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