{"id":89972,"date":"2010-07-01T11:00:00","date_gmt":"2010-07-01T14:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2010\/07\/01\/electricidad-almacenada\/"},"modified":"2017-02-06T14:02:23","modified_gmt":"2017-02-06T16:02:23","slug":"electricidad-almacenada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/electricidad-almacenada\/","title":{"rendered":"Electricidad almacenada"},"content":{"rendered":"

\"\"EDUARDO CESAR<\/span>El conocimiento y la experiencia son dos factores importantes para el desarrollo tecnol\u00f3gico, y estuvieron muy presentes en la idea y en la construcci\u00f3n de un nuevo tipo de bater\u00eda, fabricado por primera vez en Brasil, capaz de almacenar electricidad en veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Esta novedad fue desarrollada en la empresa Electrocell de S\u00e3o Paulo, nacida hace 12 a\u00f1os, por ingenieros provenientes de las \u00e1reas de bater\u00edas industriales y tratamiento de superficie. La empresa se especializa en el desarrollo y la construcci\u00f3n de c\u00e9lulas de combustible, artefactos que producen energ\u00eda el\u00e9ctrica con hidr\u00f3geno, en una reacci\u00f3n qu\u00edmica entre dicho gas y el ox\u00edgeno atmosf\u00e9rico. Son generadores que no emiten contaminantes y trabajan de manera silenciosa y sin vibraciones, y pueden ser tanto estacionarios, instalados en una residencia, empresa o evento, como generar electricidad en el interior de un veh\u00edculo. La firma ha vendido alrededor de 75 c\u00e9lulas, la mayor\u00eda a empresas e instituciones de investigaci\u00f3n, con fines demostrativos de esa tecnolog\u00eda a\u00fan experimental, ya que pasa por un proceso de evoluci\u00f3n en todo el mundo.<\/p>\n

Las bater\u00edas de Electrocell est\u00e1n formadas por placas bipolares de grafito para su uso en veh\u00edculos y tambi\u00e9n para almacenar electricidad en sistemas de energ\u00eda renovable, como los de energ\u00eda solar y de energ\u00eda e\u00f3lica. “Son indicadas para veh\u00edculos 100% el\u00e9ctricos, fundamentalmente autobuses y camiones, en nichos de mercado tales como el postal, en compa\u00f1\u00edas de energ\u00eda, en empresas de entregas y en carritos de golf, por ejemplo”, dice el ingeniero Gerhard Ett, investigador y socio de Electrocell. “Nuestra bater\u00eda fue concebida para abastecer sistemas de energ\u00eda a bajo costo. Almacena electricidad mediante la recarga en un tomacorriente, en el caso de los veh\u00edculos, o gener\u00e1ndola en paneles solares durante el d\u00eda, o tambi\u00e9n mediante generadores e\u00f3licos.”<\/p>\n

“Nuestras bater\u00edas bipolares pueden costar entre un 15% y un 25% del precio de las bater\u00edas de i\u00f3n de litio, las m\u00e1s utilizadas en artefactos de punta, que van desde veh\u00edculos hasta celulares”, dice el ingeniero Gilberto Jan\u00f3lio, otro socio investigador de Electrocell. “Las bater\u00edas de litio son insuperables en t\u00e9rminos de la densidad de potencia que pueden almacenar, pero el costo y la duraci\u00f3n de la nuestra compensan su uso”, dice Ett. Se inspiraron en las bater\u00edas de plomo \u00e1cido industriales, que sirven para el abastecimiento en estaciones telef\u00f3nicas durante algunas horas, cuando cae el sistema de abastecimiento de energ\u00eda, por ejemplo. Bater\u00edas como \u00e9stas tambi\u00e9n equipan a los peque\u00f1os veh\u00edculos el\u00e9ctricos usados en los estadios de f\u00fatbol para retirar a los jugadores lesionados del campo de juego, o en los campos de golf y en otros eventos. “Las nuestras poseen mucho menos plomo que las tradicionales, y duran mucho m\u00e1s tiempo”, dice Ett. La investigaci\u00f3n realizada dentro de la empresa result\u00f3 en la colocaci\u00f3n de capas finas de \u00f3xido de plomo sobre las placas de grafito. “\u00c9sa es una evoluci\u00f3n de las bater\u00edas de plomo, un material 100% reciclable y reaprovechado, y se amolda a los est\u00e1ndares ambientales europeos”, dice Jan\u00f3lio.<\/p>\n

Para desarrollar la bater\u00eda, los investigadores de la empresa paulistana se valieron de las placas bipolares de grafito empleadas en las c\u00e9lulas de combustible, que efect\u00faan la conducci\u00f3n y la distribuci\u00f3n del hidr\u00f3geno dentro del aparato. Tambi\u00e9n hacen la conexi\u00f3n entre un conjunto compuesto de membrana de pol\u00edmero para intercambio de protones y electrodos, conocido con la sigla MEA en ingl\u00e9s.<\/p>\n

En la bater\u00eda, las placas de grafito poseen una delgada capa de plomo y algunos aditivos, y al igual que en las c\u00e9lulas, forman un conjunto \u00fanico. “El uso del concepto de c\u00e9lula en la bater\u00eda es in\u00e9dito”, dice Ett. “Actualmente cada placa cuesta 20 euros, mientras que la que nosotros fabricamos sale por 2 reales”, dice el investigador. La nueva concepci\u00f3n de bater\u00eda tiene una durabilidad de 1.000 ciclos de carga. Cada ciclo significa descargar totalmente y recargar mil veces, en tanto que las tradicionales de plomo automotor llegan a 100 ciclos. “La energ\u00eda consumida por nuestra bater\u00eda es de 60 vatios-hora (Wh) por kilo, ante 85 Wh de la bater\u00eda de litio”, dice Jan\u00f3lio. El valor de la bater\u00eda de Electrocell para futuros clientes es de 200 d\u00f3lares el kilovatio-hora (kWh), en tanto que las de litio cuestan entre 600 y 1.200 d\u00f3lares, de acuerdo con los valores del mercado internacional captados por la empresa.\u00a0\u00a0 La nueva bater\u00eda cuenta con una patente en el marco del Tratado de Cooperaci\u00f3n en Patentes (PCT, sigla en ingl\u00e9s), que permite el dep\u00f3sito de dicho documento en centenas de pa\u00edses. “Ya ten\u00edamos la patente de las placas para c\u00e9lulas de combustible y ahora hecho una m\u00e1s amplia, depositada en todo el mundo”, dice Ett. “Queremos ir al mercado internacional y estamos negociando licenciar la patente con varias empresas de Brasil y del exterior. Es un proceso lento y hay que tener cuidado”, dice. El financiamiento de la investigaci\u00f3n de la nueva bater\u00eda sali\u00f3 de la propia caja de Electrocell, una empresa que naci\u00f3 incubada en el Centro de Innovaci\u00f3n, Emprendedorismo y Tecnolog\u00eda (Cietec), y que actualmente se encuentra instalada en el Pre Parque Tecnol\u00f3gico, en la Ciudad Universitaria. “Pero contamos con el apoyo de la FAPESP en el desarrollo de las placas de grafito para las c\u00e9lulas, lo que contribuy\u00f3 en la creaci\u00f3n de la bater\u00eda”, comenta Ett. Fue en el marco de un proyecto realizado entre 2004 y 2008, que forma parte del programa Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe).<\/p>\n

El foco principal de la empresa siguen siendo las c\u00e9lulas de combustible. Pero seguir\u00e1 desarrollando bater\u00edas espec\u00edficas. Una que se encuentra en fase de proyecto se destina a veh\u00edculos h\u00edbridos impulsados con alcohol. En \u00e9stos, convivir\u00edan el motor de biocombustible y las bater\u00edas el\u00e9ctricas que todav\u00eda proveen pocos kil\u00f3metros (km) de autonom\u00eda. Las c\u00e9lulas de combustible tambi\u00e9n constituyen una opci\u00f3n para componer veh\u00edculos que pueden ser enchufados en un tomacorriente para reabastecerse y ganar mayor autonom\u00eda con el hidr\u00f3geno. De la misma manera, un peque\u00f1o motor de gasolina o de alcohol puede suministrarle al veh\u00edculo la energ\u00eda suficiente como para rodar mucho m\u00e1s de 100 km. “La autonom\u00eda que dan el alcohol, la gasolina y el gasoil es mucho mayor en comparaci\u00f3n con la de los veh\u00edculos puramente el\u00e9ctricos dotados \u00fanicamente con una bater\u00eda”. Las c\u00e9lulas de hidr\u00f3geno se ubican en una posici\u00f3n intermedia, pero en primer lugar en lo que hace a la baja emisi\u00f3n de contaminantes. El \u00fanico residuo de las c\u00e9lulas es el vapor de agua.<\/p>\n

Un impeditivo para un mayor uso de las c\u00e9lulas es su alto costo, aunque estos precios han ca\u00eddo. Existen previsiones que indican que en 2013 los precios caer\u00edan hasta un 90% en comparaci\u00f3n con los valores de 2003, de acuerdo con Nucellsys, del grupo alem\u00e1n Daimler, controladora de Mercedes-Benz, que desarrolla y produce c\u00e9lulas. Los precios pueden declinar con el avance en el estudio de materiales y la econom\u00eda de escala. “La energ\u00eda renovable ser\u00e1 un poco m\u00e1s cara y no tendr\u00e1, al menos en el corto y mediano plazo, el mismo costo que la energ\u00eda convencional. De este modo, la ganancia de escala es fundamental, y para ello, las compras del gobierno son importantes durante un per\u00edodo de transici\u00f3n, incluso para demostrarle a la iniciativa privada que es posible la econom\u00eda sostenible”, dice Jan\u00f3lio. La propia Electrocell pone su precio con relaci\u00f3n a la cantidad. “Cincuenta c\u00e9lulas de 5 kilovatios (kW) cuestan 6 mil d\u00f3lares el kW. C\u00e9lulas m\u00e1s grandes, de 50 kW, y tambi\u00e9n en 50 unidades, salen por 5 mil d\u00f3lares el kW”, dice Ett. Las c\u00e9lulas individuales, por supuesto, cuestan mucho m\u00e1s. Las mayores que la empresa ha fabricado hasta ahora se hicieron para organismos p\u00fablicos, o contaron con financiamiento igualmente p\u00fablico. Tal es el caso de Eletrobras, y el de la mayor de todas: la del \u00f3mnibus de la Coppe-UFRJ, con 77 kW (lea en esta edici\u00f3n<\/a>).<\/em> Otra, de 50 kW, destinada a funcionar como generador, se fabric\u00f3 para AES Eletropaulo con incentivos gubernamentales (<\/em>lea en Pesquisa FAPESP<\/em> n\u00ba 92<\/a>).
\n<\/em>
\n El proyecto<\/strong>
\nDesarrollo de comp\u00f3sitos de grafito inyectado aplicados en procesos electroqu\u00edmicos (n\u00ba 04\/09113-3<\/a>); Modalidad <\/strong>Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe);\u00a0Coordinador\u00a0<\/strong>Volkmar Ett – Electrocell; Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 408.655,56 y\u00a0 US$ 30.883,15 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Empresa desarrolla una bater\u00eda para sistemas alternativos","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[296],"coauthors":[97],"class_list":["post-89972","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-energia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89972","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=89972"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89972\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=89972"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=89972"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=89972"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=89972"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}