Un dúo revolucionario de supercondensador y batería para vehículos híbridos
Los automóviles híbridos se comercializan como una alternativa sostenible a los convencionales debido a que emplean menos combustibles fósiles y generan muchos menos gases de efecto invernadero. Sin embargo, a pesar de su potencial, el tipo de baterías que necesitan supone una limitación a su adopción masiva. Las baterías de plomo y ácido, utilizadas durante decenios en los automóviles, son asequibles y seguras, y su rendimiento está más que demostrado. No obstante, las tecnologías de batería más recientes, las normativas más estrictas con relación a emisiones contaminantes de dióxido de carbono y la prohibición del uso de materiales peligrosos están provocando que se reduzca considerablemente su empleo. El objetivo del proyecto financiado con fondos europeos LEFAPO era ofrecer una tecnología alternativa a las baterías de plomo y ácido, que se usan desde hace más de ciento cincuenta años. «El bajo coste y los picos de intensidad elevados hacen que las baterías de plomo y ácido sigan utilizándose profusamente como baterías de arranque en automóviles tanto tradicionales como eléctricos. No obstante, pesan mucho para la cantidad de energía que almacenan, una característica negativa para aplicaciones móviles», afirma Josef Tichánek, director de desarrollo de negocio en Olife Corporation. Las ventajas de los supercondensadores Los supercondensadores pueden almacenar más carga eléctrica que los condensadores estándar. La gran área superficial de los electrodos de carbono activado, junto con la distancia de doble capa extremadamente fina, ofrece al dispositivo una de las mayores capacitancias de salida. Los supercondensadores se emplean cada vez más en el sector del transporte. Su velocidad de carga y descarga es espectacular en comparación con la de las baterías, debido a que almacenan energía eléctrica por medios puramente electrostáticos y no en forma de energía química, tal como lo hacen las baterías convencionales. Dado que no se produce reacción química alguna, su vida útil es extraordinariamente larga. Desventajas y la solución híbrida Si bien los supercondensadores ofrecen una enorme capacitancia y son capaces de recargar automóviles híbridos en cuestión de segundos, también tienen algunas propiedades inherentes poco deseables. Los supercondensadores poseen una característica denominada descarga automática mediante la que se describe su ineficiencia a la hora de almacenar mucha energía durante mucho tiempo. Además, su poca densidad de energía —la cantidad de energía almacenada por kilogramo— los sitúa en una situación de desventaja considerable en comparación con las baterías de plomo y ácido o de iones de litio. El proyecto LEFAPO extrajo todo el potencial de los supercondensadores, al menos en el ámbito de los vehículos eléctricos, combinándolos con una batería de iones de litio. Como resultado, se genera un dispositivo con una densidad de energía mayor que la de un supercondensador, pero sin que se descargue automáticamente y con más ciclos de carga y descarga que una batería de iones de litio. «La combinación de celdas de litio y supercondensadores es la tecnología más avanzada para los automóviles híbridos. Los supercondensadores son capaces de absorber con rapidez la energía eléctrica generada en la frenada y almacenarla en la batería para su uso posterior. La velocidad de este proceso hace que una batería de plomo y ácido o iones de litio por sí misma tenga dificultades para gestionarlo», explica Tichánek. Esta capacidad para almacenar energía con rapidez hace que el sistema híbrido sea ideal para los sistemas de arranque-parada. «La nueva tecnología de Olife está diseñada para ofrecer diez años de servicio, el doble de una batería de plomo y ácido», incide Tichánek. Además, es un 50 % más ligera y puede cargarse con mayor rapidez, tres veces más rápido que otras similares. «Nuestro objetivo fue desarrollar una batería de arranque de última generación para automóviles que fuese segura y cumpliese con todos los requisitos ecológicos y técnicos de los automóviles modernos. La batería puede emplearse tal como ha sido diseñada o adaptarse a las necesidades del mercado de destino», concluye Tichánek. Además, la batería no contiene plomo ni otros materiales tóxicos.
Palabras clave
LEFAPO, supercondensador, batería de plomo y ácido, batería de iones de litio, coche híbrido, ciclos de arranque y descarga, velocidad de descarga
