Los supercondensadores de grafeno podrían ser el futuro de la industria de acumulación energética

Los supercondensadores de grafeno podrían ser el futuro de la industria de acumulación energética


Los supercondensadores son un tipo de componente que almacena electricidad en un campo eléctrico (es decir, sin utilizar procesos químicos como las baterías). Al no haber reacción química, no se degradan. Además, en un principio pueden ser cargados de forma más rápida que una batería al uso.

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Sin embargo, hay dos razones principales por las que los supercondensadores no han podido sustituir a las baterías que encontramos por ejemplo en los coches eléctricos: pueden almacenar menos energía en la misma cantidad de espacio, y no pueden retenerla durante tanto tiempo: un supercondensador completamente cargado puede vaciarse en apenas unas horas, en lugar de en semanas como unas baterías.

Actualmente, hay una gran cantidad de investigadores y empresas intentando desarrollar mejores supercondensadores que no sufran de estos inconvenientes. Uno de los materiales clave para conseguir esto es el famoso grafeno, el cual está formando por delgadas capas de átomos de carbono dispuestos en estructuras hexagonales. Sobre el papel, es fuerte y ligero, con un gran área superficial, y es un gran conductor de calor y electricidad. Sin embargo, la industrialización del grafeno avanza muy lentamente.

Debido a su gran área superficial (la cual determina el rendimiento de un supercondensador), el grafeno tiene un gran potencial para mejorar de forma definitiva el rendimiento de los supercondensadores, permitiendo su uso en aplicaciones como coches eléctricos y dispositivos electrónicos de consumo. Así, se podrían construir smartphones con la capacidad de cargar en apenas unos segundos, o incluso vehículos eléctricos con tiempos de carga similares al tiempo de repostaje de un coche térmico.

Se prevé que el mercado de baterías de grafeno alcance un valor de 115 millones de dólares para el año 2022, si bien tiene potencial más allá de ello gracias a las continuas mejoras tecnológicas y el interés de numerosas empresas en él. Sin embargo, todavía quedan muchas investigaciones por realizar antes de poder conseguir supercondensadores de grafeno capaces de mantener su carga el tiempo suficiente como para ser una alternativa a las actuales baterías.

Algunos expertos han sugerido la creación de sistemas híbridos que utilicen supercondensadores para la carga rápida y baterías para el almacenamiento a largo plazo, un sistema que ataja uno de los principales problemas de esta tecnología de raíz.

En los últimos años, la industria del grafeno se ha visto inundada de falsas promesas y proyectos fallidos, y por ello, el mes pasado el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido lanzó una iniciativa para ayudar a las empresas a verificar la calidad del grafeno que compran.

Fuente | Wired


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20 comentarios en “Los supercondensadores de grafeno podrían ser el futuro de la industria de acumulación energética”

  1. Los condensadores en general tienen varios problemas para sustituir a las baterías. Uno de ellos es la famosa densidad energética que es bastante inferior (y eso que la de las baterías ya deja bastante que desear), la velocidad de descarga (que es la consecuencia de otra ventaja, la velocidad de carga), y que el potencial es una relación muy directa (si bien no totalmente proporcional) a la capacidad, es decir, que a menor capacidad menor potencial hasta llegar al 0 absoluto, y esto es precisamente el punto fuerte de las baterías químicas, que las variaciones de potencial entre el punto de máxima carga y el de carga mínima son relativamente cortas, de hecho las baterías de litio tienden a mantenerse en torno a 3,8v cuando se están descargando hasta prácticamente la descarga total, donde bajan a 3v (las lipo creo que 3,5v). El voltaje, por decirlo de alguna manera, viene a ser el equivalente a la presión de una tubería de agua. Si quieres mover un molino con agua no solo tienes que tener agua, sino que ese agua tiene que tener la suficiente presión, por tanto de nada te sirve un acumulador energético que no «expulsa» la energía eléctrica con presión suficiente para mover un motor eléctrico. De ahí la importancia del potencial eléctrico en una batería.

    Y por todo ello pienso que salvo que hagan algún descubrimiento milagroso, los condensadores como tal no pueden competir con las baterías químicas, si bien son un complemento excelente porque tiene aquello que a las baterías químicas les falta.

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    • Como dicen en el artículo, muchos expertos proponen una solución híbrida, ya que ambos se complementan muy bien.
      Usando condensadores del tamaño suficiente para absorber el pico de potencia dd las frenadas sin desperdiciar nada (o casi nada), mejorando las capacidades de carga super rápida (hasta el 80% las baterías van muy bien, el 20% restante podría cogerlo el super condensador y usarlo en los primeros kilómetros o pasárselo mas despacio a la batería) y mejorar los picos de aceleración.
      Lo complicado es buscar el punto de equilibrio. Todo depende del avance que tengan ambas tecnologías.
      Si los condensadores avanzan más rapido que las baterías tendrán un hueco. Si es al contrario no lo conseguirán.

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  2. Pues un sistema d supercondensadores que se carguen muy rapido, para poder marchar del cargador en 5min, y que mientras conduces vayan pasando la carga a la batería seria una solución interesante

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    • Eso hace tiempo que se hace en ascensores. Se acumula en supercondensadores cuando hace falta frenar el ascensor y luego se envia a unas baterias mas despacio. Con eso se consiguen potencias contratadas mucho menores en comunidades de vecinos.

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  3. A mi me gustaría saber más de la bateria del Dr. Goodenough de litio-vidrio y su colaboración con Panasonic, me da muchas esperanzas de que lleguen a buen puerto, la capacidad de ir aumentando de capacidad con el uso podría ser lo que le falta al sector para terminar de despegar.

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    • Estoy muy de acuerdo con Ud, para mi esta solución es fantastica y sería lo ideal para que el VE terminara de despegar, para mi la mejor solución de futuro en las baterias.

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  4. Hay tantos caminos abiertos que no se puede apostar por ninguno. Ese es un problema serio, por que no se sabe dónde poner la pasta. Ahora acaban de descubrir otra forma de carbono lo cual abre otras vías para posibles investigaciones. Y espérate que empiecen a dar frutos las investigaciones a nivel cuántico. Esto se va a poner muy interesante.

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  5. Ya hay coches como el aspark owl y autobuses que utilizan condensadores. Pero para la caída de la energía lo que hace falta es el precio por kwh

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  6. Interesantes propuestas que deben de madurar todavía mucho para que alcancen un uso comercial que probablemente puedan compaginarse con la tecnología de baterías actuales para formar parte de numerosas aplicaciones entre las que estará el vehículo eléctrico

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  7. He conocido una compañía de la máxima reputación que probó con supercondesandores sustituyendo a las baterías y tuvo que dejarlo: es ni más ni menos que SEIKO.

    Seiko tiene una tecnología de relojes llamada KINETIC, que incluye un generador eléctrico en el reloj: hay una masa oscilante, como en los relojes mecánicos, pero que en vez de tensar un muelle mueven un diminuto microgenerador que produce electricidad.

    Durante un tiempo usaron supercondensadores para almacenar esa electricidad, pues parecían ideales y durarían tanto como el reloj. Lo cierto es que sucedió al contario: esos supercondensadores fallaban (yo tuve dos de ellos y ambos fallaron), y finalmente Seiko cambió esos supercondensadores por baterías de litio-titanio.

    Seiko es una referencia mundial en tecnología relojera (de hecho fabrica tanto movimientos como componentes y herramientas para otras marcas), y sus estándares de calidad son de los más altos. Si a Seiko le fallaraon los supercondensadores, no me quiero ni imaginar qué pasaría en el mundo del grafeno que hoy por hoy no está desarrollado y donde pululan empresas muy sospechosas como la española Graphenano con mucho humo de por medio.

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    • Respuesta a David:

      Hombre, tanto como humo….. ummmmm

      ¿No será que son recelosos en dar a conocer sus procedimientos y avances, al igual que hace Tesla?

      Uno de sus proveedores es Airbus
      ¿Lo sabia Ud?.
      ¿Usted que una empresa con mucho humo de por medio, puede ser proveedor de Airbus?

      ¿Comprende Ud el refrán de que nadie es profeta en su tierra?

      Vamos a ver ¿porque no puede una empresa española ser puntera en algo, que no sea servir cafés?.

      Le recuerdo que tenemos un largo historial de inventores e invenciones, que en su momento sus detractores opinarían igual que Ud, y sin embargo se popularizaron y tuvieron éxito, como el submarino de Isaac Peral, Leonardo Torres Quevedo el que creó la primera calculadora digital sobre el año 1914 y también una patente del teleferico, Juan de la Cierva inventor del helicoptero; Manuel Jalón inventor de la fregona; etc.

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  8. El grafeno, la eterna promesa negra. ¿No tenéis otro tema para pasar el tiempo y rellenar espacio?. Hace años que solo se expeculs con el grafeno como la ilusión ficticia de la revolución de las baterías para la gran vevolucion del automóvil eléctrico. Sois muy cíclicos y repetitivos, y no aportáis nada. Sois como Alicia en el país de las Maravillas.

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  9. Desde cuándo el Grafeno podría, podría, podria, podría ser algo. Mirar la hemeroteca y veréis lo aburrido que es leer lo mismo de tiempo en tiempo. Que grandes promotores sois de ilusiones. Solo vendéis humo.

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