jueves, 26 de agosto de 2010

Coche Eléctrico - Capítulo II - El Freno del Coche Eléctrico


No nos referimos ni a los de disco, ni a los de tambor, nos referimos al freno tecnológico que existe en el desarrollo de las baterías y que está suponiendo el retraso de la implantación de este tipo de automóvil.

Aún queda mucho por hacer para que las baterías de litio puedan suministrar energía a automóviles urbanos a un precio razonable. Como destaca Matthias Brock, portavoz de Daimler AG: "La cuestión del coste es primordial y la batería representa una parte importante del precio del vehículo. Para ser competitivos debemos reducir el precio de las baterías, pero aún tardaremos algunos años en conseguirlo". Según Paul Nieuwenhuis, experto en la industria automovilística de la Cardiff University Business School (Reino Unido), el precio de la batería de un coche híbrido estándar se eleva a unos 17.000 €, es decir, la suma necesaria para construir el resto del vehículo. "Podemos suponer que de aquí al 2020, con la fabricación en serie, el coste de las baterías habrá bajado a la mitad. Esta producción en masa comenzará con los híbridos plug-in -coches híbridos recargables mediante una toma de corriente (híbridos enchufables)-, pero los vehículos que sólo tengan una batería eléctrica se beneficiarán de igual modo", comenta.

Antes de eso, estos coches deben mejorar en velocidad, potencia y autonomía. En la actualidad no son muchos los automóviles capaces de recorrer una distancia superior a 60 km. Hasta ahora, muchos modelos están equipados con una batería de hidruro metálico de Níquel (Ni-MH). "Se trata de baterías convencionales para los vehículos eléctricos y son perfectamente funcionales", subraya Saiful Islam, de la Universidad de Bath (Reino Unido), uno de los miembros de la red de excelencia europea Alistore. Un hecho confirmado por la presencia en pequeña cantidad, sobre todo en zonas urbanas, de coches híbridos y eléctricos como el Smart Car de Mercedes-Benz o el Prius de Toyota.
Actualmente las baterías NiMH son más fiabres y menos costoas que las baterías Li-ion. Sin embargo, como señala Saiful Islam: "las baterías de ion de litio presentan otras ventajas, en particular en lo que se refiere a la densidad energética, que es más elevada para la misma masa".
Las baterías de Li-ion actuales presentan un gran inconveniente: no son las más seguras, los nuevos materiales son la clave para avanzar en este campo.

La empresa alemana de productos químicos Evonik Degussa GmbH intenta resolver este problema mediante el proyecto Li-Tec, fruto de una asociación comercial con Daimler AG. Evonik ha puesto en el mercado un nuevo material, denominado Separion (R), para elaborar uno de los principales componentes de las baterías, la película separadora, más conocida como "separador". Como su propio nombre indica, separa los dos electrodos, el ánodo (+) y el cátodo (-), a través de los cuales circula el flujo de iones de litio, es decir, la corriente. Una de las funciones del separador es prevenir los cortocircuitos, siendo a la vez lo bastante permeable y poroso para permitir el paso de iones en movimiento.
Por regla general los separadores están compuestos por membranas de polímeros semipermeables, a base de polietileno o polipropileno. Sin embargo estos materiales son inflamables y sólo son estables hasta una temperatura de 140º.
La innovación de Evonik ha sido la de introducir separadores compuestos en parte de cerámica, más duros pero con la suficiente flexibilidad para permitir la perfolación de pequeños poros a través de los cuales circulan los electrones. Para evitar la fragilidad de la cerámica el producto conseguido es un polímero mezclado con polvo cerámico.


No obstante, el modelo actual del nuevo coche deportivo eléctrico del constructor californiano Tesla, el Roadster, contiene miles de pequeñas células en vez de un número reducido de células de mayor tamaño para limitar el riesgo de explosión. ¡Una precaución de fabricación que repercute en parte en el coste de este vehículo, que se eleva a más de 120.000€!


"Los materiales empleados hasta hoy para el cátodo frenan la producción a gran escala de las baterías" señala Saiful Islam. Uno de los objetivos de investigación es concebir cátodos capaces de almacenar más energía aumentando la cantidad de litio que contienen, utilizando los nuevos materiales. Los científicos están centrando sus investigaciones en óxidos a base de hierro, níquel o manganeso, así como en los cátodos de litio con fosfato de hierro. Estos últimos muestran una mayor resistencia al calor y una intensidad de corriente eléctrica elevada.
Una línea de investigación aún más puntera está estudiando la posibilidad de descartar por completo el cátodo de cobalto utilizando una batería litio-aire, el la cual el litio entra en el electrodo, reacciona con el oxígeno y forma óxido de litio.

En cuanto hacia donde se encaminarán las investigaciones, la tecnología de los vehículos eléctricos tardará todavía una década en poder competir con las ventajas de los motores de combustión interna modernos, aunque está bien situada en la agencia europea. En marzo de 2009, la Comisión Europea asignó mil millones de euros al desarrollo de coches ecológicos en el marco de la Green Cars Initiative.
Una parte de esos fondos se destinó a la investigación de las baterías de alta densidad, los motores eléctricos, las redes inteligentes de distribución de electricidad y los sistemas de recarga de baterías de vehículos.
Pero hay que ir más allá. Según Lew Fulton, experto de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), si se consigue llevar el coste de las baterías a 380 € por kilovatio/hora, un híbrido enchufable con una autonomía de 50 km costaría unos 3.000 € más que un modelo híbrido convencional no enchufable, en el que la batería se carga por el motor térmico y el frenado.

Desarrollar redes de transmisión y distribución de electricidad adaptadas a la era de los coches eléctricos e híbridos constituye otro desafío. ¿Serán necesarias nuevas capacidades de producción de energía? ¿El desarrollo de una red inteligente de distribución de energía (echando mano de la tecnología informática para comunica, en tiempo real, la información de consumo) podría abrir las puertas a la generalización del empleo de los automóviles eléctricos?

fuente: research.eu Julio 2009.

1 comentario:

  1. Mi opinión, a los hechos me remito, es que con el "know-how" adquirido a lo largo del siglo pasado en ciencias, industria y energía, el desarrollar un modelo de batería que haga sostenible la fabricación en serie del coche eléctrico así como eficiente y fiable su utilización solamente va a ser cuestión de tiempo y dinero.

    El tiempo a día de hoy es una incertidumbre, pues nadie puede saber a ciencia cierta cuanto tiempo de vida le quedan a los combustibles fósiles; por lo que cuantos antes empecemos, antes estaremos en condiciones de afrontar el reto de conseguir una mayor independencia del petróleo.

    El dinero es cosa de los gobiernos y los poderosos, que una vez concienciados en la causa, van a ayudar incluso más de lo necesario en forma de ayudas y subvenciones a fondo perdido para desarrollar la causa.

    Por todo ello, yo creo que la baraja ya está repartida ... así que dependiendo de como juguemos las cartas todos y cada uno de los habitantes del planeta (los que lo apoyan, los que no, los que pasan del tema, los que trabajan en algo relacionado, ...) obtendremos o no el resultado deseado.

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