La búsqueda de la batería verde”

La búsqueda de la batería verde”

AUTOMOTIVE.AT: La mayoría de las baterías para coches eléctricos se desarrollan y producen actualmente en Asia. ¿Podrá Europa seguir el ritmo de la innovación en el Lejano Oriente?

BOSCHIDAR GANEV: De hecho, la industria automovilística europea sigue dependiendo en gran medida de las importaciones asiáticas de baterías para vehículos. Por lo tanto, la UE quiere crear su propia producción de baterías que combine rendimiento, sostenibilidad y conservación de recursos en el espíritu del Pacto Verde. Estas baterías serán de especial interés para aquellos fabricantes que quieran publicitar sus vehículos no sólo en términos de rendimiento y autonomía, sino también en términos de respeto al medio ambiente y al clima y utilizar una batería lo más adecuada posible al contexto europeo. La visión objetivo incluye: batería fabricada en Europa, con la mayor proporción posible de energía renovable / transparencia en cuanto a la composición y el origen de los materiales / minimización de materias primas críticas / buen rendimiento en la “primera” vida, es decir, cuando se utiliza en un vehículo o avión / la posibilidad de un uso posterior en una “segunda” vida, por ejemplo como almacenamiento estacionario. Por último, pero no menos importante, está la reciclabilidad demostrada cuando la batería finalmente llega al final de su vida útil.

¿Qué puede aportar a esto el proyecto HighSpin del AIT?

El consorcio HighSpin, liderado por AIT, está formado por 13 socios de ocho países europeos. La Comisión de la UE reconoció la necesidad de una producción sostenible de baterías ya en 2017. Por lo tanto, el objetivo de desarrollar una química celular innovadora es utilizar materias primas menos críticas y al mismo tiempo cumplir con los principios de la economía circular. Sobre todo queremos sustituir la materia prima cobalto, que se extrae en condiciones inhumanas y perjudiciales para el medio ambiente, principalmente en el Congo, por materias primas menos críticas. En el proyecto HighSpin también estamos probando dos procesos de reciclaje diferentes que pueden usarse para extraer metales de alta calidad de células usadas para la producción de células nuevas.

¿Cuáles son las características especiales de esta química celular?

Actualmente estamos trabajando en el desarrollo de un ánodo de silicio/grafito y un cátodo de óxido de litio-níquel-manganeso. La innovadora celda de batería debería lograr el mayor número posible de ciclos de carga y, al mismo tiempo, ser adecuada para aplicaciones de segunda vida y reciclaje eficiente. La atención se centra también en la escalabilidad de la producción de células, ya que los prototipos desarrollados en el laboratorio deberían poder producirse industrialmente en masa con el menor esfuerzo posible.

¿Qué densidad de energía y vida útil tendrán los dispositivos de almacenamiento de energía “verdes” desarrollados en High Spin?

Nuestro principal objetivo es crear una celda con una densidad energética de 390 Wh/kg y una vida útil de al menos 2000 ciclos de carga. El objetivo de nuestro trabajo de investigación es el desarrollo de materiales y la coordinación optimizada de los electrodos y electrolitos fabricados a partir de ellos. Para los electrodos, estamos investigando estructuras de recubrimiento 3D innovadoras para aumentar la densidad de potencia. A continuación, optimizamos la arquitectura de las células así desarrolladas según las necesidades de los vehículos y aviones y las probamos en demostradores modulares.

¿Cuánto esfuerzo hará falta para producir estas células a escala industrial? ¿Habrá que construir nuevas fábricas de baterías para ello?  

Una ventaja de estas celdas de batería de tercera generación es el uso de electrolitos líquidos, por lo que se pueden utilizar las instalaciones de producción existentes. Por el contrario, primero se deben desarrollar nuevos procesos de producción y sistemas de fabricación para las baterías de estado sólido de cuarta generación, que actualmente se están investigando en todo el mundo. Esta tecnología del futuro ciertamente ganará la carrera a medio y largo plazo, pero probablemente llevará muchos años llegar allí. Mientras tanto, las baterías con electrolitos líquidos desarrolladas en el proyecto HighSpin podrán realizar una valiosa contribución a la sostenibilidad de la electromovilidad.

¿Cuándo estarán listas las baterías “verdes” para la producción en serie?

Nuestro proyecto de investigación se extenderá hasta mediados de 2026. La química celular desarrollada por HighSpin se habrá probado en condiciones realistas y se pondrá a disposición de la industria. Esto desarrolla aún más las baterías y adapta sus cadenas de suministro e instalaciones de producción. Dependiendo de la disponibilidad de materias primas, calculo que la producción en serie se alcanzará a partir de 2028 para los vehículos y a partir de 2030 para los aviones.