Bienvenido(a) a Crisis Energética miércoles, 26 febrero 2020 @ 16:56 CET

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Baterías


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PPP

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Haciendo caso a Marga, abro este nuevo tema, tocado por jprebo y magoniaexpres.

Creo que las baterías son uno de los puntos débiles de los sistemas de almacenamiento energético. Veamos.

Las baterías más conocidas son las de ácido plomo de 12 Vdc (corriente continua), porque se utilizan en coches, camiones y autobuses. Su capacidad de carga varía entre los 5 y los 250 Ah (amperios*hora). Esto significa que tienen una capacidad de almacenamiento de entre unos 12*5 = 60 vatios y unos 3000 vatios (o 3 kW) durante una hora. Estas baterías funcionan en los coches porque una vez ponen el coche en marcha la batería se recarga con una dinamo que está engranada con el motor, que funciona con combustible fósil.

Los fabricantes de ests baterías, que pesan entre seis y veinte kilos, la mayoría de ellos de plomo, garantizan una vida úitl que se suele dar en ciclos de carga y descarga y suelen ofrecer (en letra muy, muy pequeña) entre mil y tres mil ciclos de carga, pero se guardan decir que son ciclos perfectos (bajada perfecta y subida perfecta y controlada de la carga), algo que no se suele producir en la realidad. Si a ello se le suman las condiciones adversas a las que se suelen enfrentar por estar a la intemperie (que a nadie se le ocurra meter muchas baterías en casa de este tipo, porque pueden producir gases letales; tienen que estar en sitios ventilados), el resultado es de todos conocido: hay que producir muchos kilos de plomo, con sus cubiertas y sus plásticos, para que la batería venga durando entre 3 y 5 años. Luego, hay que tirarla a la basura.

Dejo para vosotros el cálculo de la energía que ha podido trasvasar con 3000 ciclos de carga y descarga de vida útil, según la potencia que puede almacenar, para resolver problemas de "pico y valle" de consumo doméstico o industrial, como sugiere jprebo.

Los que hayan visitado casas rurales con sistemas de energía solar fotovoltaica, habrán podido comprobar el tamaño desaforado de las baterías, para una instalación eléctrica que, en muchos casos, da para iluminación durante pocas horas de pocas bombillas de bajo consumo, obliga las más de las veces a tener un frigorífico de butano (combustible fósil) y a que la ropa se la ponga uno sin planchar. Además, suele invitar a que no se vea la televisión (algo muy bueno, por cierto), por el consumo. Y da para subir un poco de agua de algún pozo que no sea muy profundo, para consumo doméstico, pero no para riego.

Con esas facilidades, las baterias, especiales y de mucho mayor tamaño que las de los coches, suelen pesar unos 500 kilos. Si duran cinco años (si se las conserva y mantiene bien), lo que hay que calcular es el coste ENERGÉTICO de poducir ese plomo y después tirarlo o intentar reciclarlo, cuando está lleno de ácido, generalmente sulfúrico.

Claro, que hay otras baterías, de niquel-cadmio y o niquel metal hidruro o de las denominadas "ión litio" y de algún otro tipo. Son más ligeras, desde luego, pero también muchísimo más costosas, tanto en lo económico, como en lo energético (solo de pensar las toneladas de mineral de litio que hay que remover para obtener un kilo de litio, se ponen los pelos de punta). Y los fabricantes dan algo más de vida útil en ciclos, pero no mucho más.

Los que han visto una central telefónica o una sala de ordenadores central de alguna empresa importante, saben que los sistemas de "backup" (de suministro energético alternativo, por si se va "la luz"), que modernamente, cuando se añaden sistemas auómáticos de flotación para asegurar el suministro, se denominan SAIT (sistemas de alimentación ininterrumpida) y en inglés Uniterrupted Power Supplies (UPS's), aunque prefiero la denominación en español, porque no engaña sobre que sean una "fuente" de suministro, sino apenas un "sistema" puente, para que no se interrumpa el suministro, son imprescindibles, para que las cosas no se vengan abajo en sistemas tan imprescindibles para nuestra moderna sociedad.

Pues bien, una central típica de 10.000 abonados, viene consumiendo, de forma continua, un promedio de ente 10 y 20.000 vatios. Sus sistemas de baterías, que se dimensionan para que la central aguante unas seis horas sin energía de la red (también hay generadores diésel, que entran al irse la energía eléctrica de la red y son redundantes y funcionan antes que las baterías, cuya función es hacer a esa energía "flotar" con seguridad de suministro, por ejemplo, por si el generador no entra bien o falla), ocupan una sala y pueden ser una pila de una a tres series de 24 grandes baterías de unos 75 Kg. de peso cada una.

Cuanto más ligero sea el metal que tiene que hacer de dipolo, más escaso suele ser en la naturaleza, más raro de encontrar y por tanto, más costoso, energética y por tanto económicamente, de poner a disposición del público. Lo que se gana en peso y en posibles mayores ciclos de carga-descarga de una vida útil, se va en los extracostes -piensen siempre en valores energéticos, no económicos- de la obtención del metal raro y de su dipolo correspondiente. Es lo que se suele decir, comido por servido y por eso la industria, incluyendo la del automóvil, sigue utilizando el ácido-plomo y los demás sólo se utilizan cuando el coste energético-económico compensa el esfuerzo (por ejemplo, para llevar el tótem del móvil en el bolsillo o para que el ejecutivo pueda trabajar con su PC portátil en los aviones)

Pensar en sustituir o en recortar con baterías las horas pico de todo el consumo eléctrico mundial, aunque sólo sea el comercial y residencial (excluyendo el industrial), que ya es del 40% del total mundial, me parece una verdadera quimera. Nos quedaríamos son plomo, sin níquel, sin cadmio y sin litio con inustiada rapidez y nos costaría probablemente más el collar que el perro.

Repito: por favor, cuando se piense en una posible aplicación que exija baterías, hay que pensar en el metal que se necesita para fabricarlas, en la energía que cuesta y en el tiempo que van a durar. Si eso es ecológico, que venga Dios y lo vea. Lo demás, hablar del CO2 que las células fotovoltaicas ayudan a evitar, si no se considera el que generan las minas que tienen que excavarse y las plantas que tienen que procesar el mineral para extraer el metal y las que lo tienen que fundir, laminar, perfilar y transportar, para disponer finalmente de las "ecológicas" baterías, es estar engañándose a uno mismo.

Saludos

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jprebo

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vaya, parece que no es muy buena la idea, bueno, la eolica industrial, no parece que rinda energeticamente lo que produce con lo que costó crearlas y mantenerlas, la fotovoltaica parece ser que tampoco, ya que estos sistemas usan baterias y generalizar este sistema, inundaria el tambien el planeta de baterias, ¿y los millones de baterias de moviles, centanares de millones de pilas para cassette, radios, teles a pilas, cochecitos y un sin fin de cacharros mas? y ¿los cargadores de baterias y pilas que tambien llevan metal?, ¿y las baterias de coches?, unos 20.000.000 de vehiculos solo en españa y a una media de 2,5 baterias a lo largo de la vida del vehiculo son 50.000.000 de baterias, mas los vehiculos que se han ido retirando de circulacion mas los que se tendran que poner en circulacion y eso solo en españa, a esto hay que añadir la centrales nucleares, termo electricas, contaminacion de los combustibles fosiles en vehiculos y otros.)aire contaminado, agua contaminada y suelo contaminado.........."pienso que solo se libran las pequeñas centrales hidroelectricas por su bajo impacto medioambiental y la mala noticia es que cada vez llueve menos". Creo que la cosa está tan cruda, que mas vale liarse la manta a la cabeza y vivir la vida contaminando y sin pensar lo que pasará mañana. La verdad es que no veo solucion a tan tremendo problema.¿quizas emigrar a marte y vivir unos siglos mas hasta que tambien lo contaminemos?, no sé si la especie humana será capaz de vivir mas de un par se siglos sin renunciar a las comodidades del mundo desarrollado, desde luego lo que sí sé es que las futuras guerras, estaran basadas en dos productos basicos..... PETROLEO Y AGUA POTABLE.

Bueno, no lo tomeis al pie de la letra, pero es que me dá una rabia que no encontremos soluciones sin tener que renunciar a la calidad de vida actual.

Un saludo a todos.
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magoniaexpres

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Bueno, tengo que investigar cómo funcionan las baterías eléctricas o lo que sea que usen los submarinos diesel bajo el agua, pero seguro que están hechas de oro o platino o alguna "baratura" semejante. Las baterías de los coches más o menos ya sabemos cómo son. Lo de los ordenadores me ha sorprendido bastante, no lo conocía ese tema. :o
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magoniaexpres

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http://www.revistamarina.cl/revistas/2000/2/navarro.pdf

(...) Los sistemas AIP más efectivos y viables.
El requerimiento de que el submarino, sumergido, deba generar o disponer de una significativa reserva energética que le permita navegar durante extensos períodos de tiempo sin tener que recurrir al aire atmosférico, exige la adopción de sistemas, en muchos casos, escasamente desarrollados; esnecesario tener en cuenta que en su inmensa mayoría, los sistemas de generación de energía en nuestro planeta exceptuando la tecnología nuclear, eólica o solar, están basados en combustiones de tipo aire +hidrocarburos.En este ensayo se ha descartado el análisis de aquellos principios generadores de energía basados en aplicaciones con problemas de rendimiento seguridad, costo, inadaptación al entorno enque se mueven los submarinos tal como Reacción F6S + Li; Calor generado por las sales fundidas, y Acumuladores de grafito entre otras. Por consiguiente sólo han sido aceptados como viables unos pocos sistemas y que han resultado ser derivaciones de sistemas ya utilizados por la industria en el campo terrestre, (excepto los motores Stirling que son de un uso muy limitado). Esto tiene unas ventajas obvias: las inversiones aplicadas al desarrollo de estos sistemas terrestres se aprovechan en el desarrollo de los sistemas submarinos siempre que se pueda compatibilizar la naturaleza de las máquinas en cuestión con las características del medio submarino (entorno presurizado, necesidad de silencio, volúmenes limitados, etc). Evidentemente, los elementos generadores pensados para la industria terrestre requieren ser modificados, a veces en gran amplitud y con importantes servidumbres, cuando se pretende utilizarlos para ese fin.Si embargo, la adopción de tecnologías AIP en submarinos, presenta ciertas dificultades decarácter práctico, como se verá a continuación.
2.1.Un sistema AIP se compone de dos subsistemas de naturaleza muy distinta:2.1.1. “El Convertidor”: Encargado de transformar la energía primaria (térmica o química, etc.) deuna substancia o elemento en energía aprovechable directamente (torque o electricidad).2.1.2. “El de Reactantes”: Acumuladores de energía o fuentes energéticas, que consiste en substanciasque aportan o producen energía (térmica principalmente), y de las cuales se nutren los convertidores.2.2.De la gran cantidad de variantes que es posible formar de conjuntos convertidor- reactantes, las siguientes son las que disponen de características aceptables para su uso en submarinos:2.2.1. Celdas de combustible SPE (electrolito de polímero sólido) alimentadas alternativamente porLOX-hidruros o LOX- metanol; (LOX es oxígeno, almacenado en forma criogénica).2.2.2. Máquinas Diesel alimentados por LOX-DMFO.2.2.3. Motores Stirling alimentados por LOX-DMFO2.2.4. Turbinas de vapor alimentadas por LOX-Etanol.Otros muchos sistemas convertidores y de reactantes o acumuladores no han sido consideradosdebido a su bajo rendimiento, falta de seguridad, problemas operativos o logísticos, etc. Sólo las baterías avanzadas (LAIS, Na/S) merecen tenerse en consideración de forma adicional, aunque no sean sistemas AIP.2.3.En la selección de cual de los anteriores es más efectivo, intervienen numerosos factores deltipo cuantitativo o cualitativo, como son:2.3.1. En relación a la energía instalada, se puede decir que las Celdas SPE + LOX + Metanol son un45% más efectivas que los sistemas Diesel o Stirling y un 70% más efectivas que las turbinas devapor.2.3.2. Considerando el ruido generado las Celdas son las menos indiscretas.
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Alb

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Hola mangoniaexpres:
Los sitemas de los que habla el articulo que has colgado no son baterias sino generadores electricos.

No acumulan electricidad sino que la generan. Todos los metodos de los que habla utilizan hidrocarburos como cumbustibles, y utilizan oxigeno licuado.(bajo en mar no hay aire).

El sistema diesel quema el combustible en un motor diesel conectado a un generador electrico.
En la turbina de vapor se quema el comubistble para producri vapor que se pasa por una trubina que mueve un generador electrico.
El motor Stirling debe ser una trubina de combustion(no estoy seguro)

Las celdas SPE+LOX+Metanol. son similares a las celdas de hidrogeno, pero en lugar de usar hidrogeno usan metanol como combustible desprendiendo CO2 y agua.

Se esta investigando mucho en esta tecnologia para sustituir las baterias de moviles y portatiles. Asi no seria necesario recargarlas todos los dias durante varias horas, bastaria con rellenar el deposito con metanol.
Energeticamente es mucho mas rentable generar la electricidad directamente en cada aparato.

Me ha sorprendido gratamente los resultados que da este articulo, creia que no estaba tan desarrollada esta tecnologia..

Un saludo
Alb

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magoniaexpres

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Vaya, sí me he confundido. No soy un entendido en propulsión submarina; lo que pasa es que los submarinos diesel han progresado bastante desde los tiempos de los U-Boot... :D Me he quedado en la época de la II guerra mundial, cuando los submarinos eran poco más que barcos que de vez en cuando se metían bajo el agua y salían enseguida para recargar baterías. ;)
Es verdad, ahora llevan verdaderos generadores para navegar bien cómodos bajo la superficie.
No conozco bien los métodos que explicaban en la revista, lo había puesto como curiosidad más que nada y para ver si alguien los conocía un poco mejor.
Sí que sé los fundamentos del Stirling; más que una turbina es un motor de combustión interna, que se diferencia de los que tienen los automóviles y embarcaciones convencionales en que la mezcla es muy pobre, o sea, que puede funcionar con muy poco aire (muy apropiado bajo el agua ¿verdad?). :)
Tomo nota de las celdas con metanol...
Pues sí, ya ves lo desarrollada que está esta tecnología militar, pero una cosa es aplicarla a una máquina de guerra (presupuestos generosos, pocas unidades) y otra fabricarla y hacerla funcionar en grandes series a gran escala.
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victorluis

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El motor Sterling, en brevisimo resumén, es un motor que partiendo de una fuente externa de calor ( que puede ser por algun tipo de combustión o de otro origén, solar por ejemplo ) ejecuta un ciclo termodinamico basado en la dilatación de un gas encerrado en un cilindro, de cuyo vastago se aprovecha un trabajo mecanico.

En cuanto a las baterias solo valen para soluciones muy locales, tengo mucha experiencia en el tema, he participado en diseños que incluián grandes sistemas de baterias Ni-Cd para los accionamientos electricos de emergencia de la industria siderurgica, me estoy refiriendo a sistemas para alimentar motores de c.c. de varios cientos de Kw, no a SAI´s para equipos informaticos que tambien he instalado por docenas. Si quereis alguna información, me lo decís. Un saludo

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hemp

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Aqui estan algunos empeñado que el hidrogeno es el futuro. Puede ser que sea así.. pero ¿no tenemos ya bastante cosas ya desarrollados en el mundo de vehículos eléctricos?

Desde los trenes, sub urbanos, autobuses, tranvías, hasta que he visto una maquina rompedora en una cantera enchufado a la red eléctrica.

¿No sería más factible mejorar el sistema de baterías ya que si utiliza energia renovable para hacer hidrogeno porque hacer eso cuando podemos usarla directamente?..

ademas veo andando por las carreteras esos coches pequeños electricos ..

Y no me olvido del famoso "milk float" en el Reino Unido que repartian la leche a las casas por las madrugadas.. siguen funccionando depues de más de 40 años!

¿Porque no mejorar lo que hay en este campo batería y uso electrico?

¿Que hay en este campo? ¿como están las mejorias en el tema de almacenamiento por baterías? ¿Podría ser viable a medio plazo?

En mi opinion es por aqui donde mejor futuro tendremos de transición, pero estoy consciente que habra la necesidad de más energía a traves de centrales... renovables preferible..

saludos




El chollo se acaba y ver que hacemos...

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Dr. Morgenes

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Supongo que este es el mejor hilo, ya que su titulo es génerico: Baterias.

Me ha entrado hoy un poco de curiosidad con este tema y me ha dado por leer, a ver cuanto hemos avanzado en los últimos 20 años ;-)

Ion-Litio, Zinc-aire ¿recargable?, hidrogeno,..........

Realmente es una necesidad ineludible, ya que creo que estamos de acuerdo en que el futuro de la producción renovable de electricidad no es constante, la disponibilidad de energía no siempre es la misma, con lo cual es indispensable almacenarla cuando es "abundante" para usarlo cuando sea necesario.

Digo de antemano que yo ya estoy pensando en el escenario de un mundo distinto, este no tiene solución ninguna. Pero en ese mundo futuro, seguira habiendo necesidades que habrá que cubrir y seguiremos usando energía para cubrirlas.

Y entiendo que hay dos cuestiones importantes, una es como he dicho que la disponibilidad de energía renovable no es continua y dos, que el poder llevarte tu energía empaquetada evitando la construcción y manteniemiento de redes que pongan a disposición esa energía en multiples lugares es una gran ventaja.

Por eso me interesa el tema de las baterias y me gustaría saber que se desarrolla que se comercializa, en definitiva me gustaria echar un vistazo al estado actual y las perspectivas futuras a corto plazo(5 años) vamos un punto de vista pragmático y nada especulativo sobre lo que tenemos o podemos tener en breve para ir superando este cambio que ya tenemos encima

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jarp

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Reabro este tema para poner aquí una notica que he encontrado sobre unas baterías de Litio y Azufre, que son 3 a 5 veces más eficientes que las de Litio y mucho más económicas, permitiendo fabricar baterias a bajo coste.

¡enlace erróneo!
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Amadeus

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Tengo la impresión, después de haber leido, todas las aportaciones de este hilo, que por el momento, la única forma que tenemos de almacenar energía de forma masiva y relativamente rentable enrgetica y ecológicamente, son las centarles hidraulicas de bombeo reversibles.

Y el almacenamiento energético es crucial en una era post peak-oil.

Salu2,

AMADEUS

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jarp

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AMADEUS dijo:
Y el almacenamiento energético es crucial en una era post peak-oil.

No estoy tan seguro de esa premisa.

La agricultura funciona con energía renovable que es discontinua, al igual que las salinas y otros procesos industriales, y nadie se plantea en acelerar dichos procesos utilizando energía de forma continua (iluminando los cultivos por la noche y los días nublados, o hirviendo el agua de mar con combustibles fósiles para sacar la sal).

Lo que quiero decir es que esa premisa se hereda de nuestro modo de vida actual, pero es simplemente eso, un modo de vida y una forma de pensar. Antiguamente los molinos no molian trigo cuando el viento se paraba, y para contrarrestarlo molían más trigo los días que hacía viento.

De todas formas, la unión de diferentes fuentes de energía y de diferentes lugares (incluso de diferentes paises y continentes) aporta estabilidad al sistema energético global. Por ello defiendo la producción de energía descentralizada y enchufada a la red, es decir, una red donde los productores sean los mismos consumidores, obligando mediante leyes a que las viviendas incluyan dichos sistemas (lo cual supone solo una pequeña parte del precio de la vivienda). La eólica y la solar serán las más utilizadas, pero también se deberían aprovechar las fuentes de energía disponibles en cada lugar: biomasa, mareomotriz, hidráulica, de la olas, geotérmica...

Estos productores-consumidores deberán disponer a la vez de almacenamiento energético a pequeña escala, también de forma individual, lo cual puede ser un simple acumulador térmico, o también podría ser hidrógeno a pequeña escala, o cualquier alternativa de las que existen.

Los procesos industriales deberán adecuarse a los horarios de máxima productividad, incluso ser muy flexibles e intercambiar sus días laborables según la oferta energética disponible (si un viernes hay poca energía se puede hacer descansar a los trabajadores y que estos realicen el trabajo el domingo que hay más energía disponible).

El precio de la energía comprada a la red dependería de la oferta-demanda de ese momento, siendo más cara cuando menos energía hay disponible. Dichos ingresos serían para el mantenimiento de la red. Ello presionará a un uso eficiente de la energía.

El transporte deberá centrarse en medios de tranporte eléctricos sin baterías: tren, tranvía, trolebus, trolecamión... incluso globos dirigibles que por su gran volumen permiten la instalación de placas solares sobre su superficie para abastecerlo de energía de forma autónoma. El transporte marítimo tendrá que recurrir al viento, y quizás también a la energía solar. Al igual que el resto de la industria, deberá adaptarse a los horarios de más disponibilidad energética.

El tren debería llegar a todos los sitios posible, pues será el medio de transporte principal. Al resto de lugares se podrían tender catenarias para los trolebuses y trolecamiones, los cuales pagarían peajes por su uso. Ni que decir tiene que el transporte individual deberá reducirse prácticamente a cero, pues los combustibles serán carísimos y solo se reservarán para casos excepcionales. La bicicleta será otro medio de transporte para ir a trabajar.

Los animales de tiro (caballo, burro...) podrían jugar un papel importante en el transporte de mercancias dentro de la ciudad, por muy raro que lo vean algunos (es algo habitual en muchos países del mundo).

La agricultura será muy cara porque necesitará mucha mano de obra, para realizar aquellas labores que la falta de gasoil barato no permita hacer con tractores. Los animales de tiro también podrían tener mucha relevancia aquí.

En fin, hacernos a la idea de un cambio radical para el mundo desarrollado, pues de otra forma será imposible.
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nirgal

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discrepo. La agricultura actual nada tiene que ver con el concepto tradicional de los siglos anteriores al XIX. De hecho, consume ingentes cantidades de energía no renovable en todo el proceso agrícola. Si se disminuye por cualquier motivo ese aporte extra de energía, la producción agrícola se resiente en todos los aspectos. Etiopía sólo necesita un par de años sin una pluviosidad adecuada para que se vuelvan a ver imágenes sobrecojedoras de desnutrición y muerte. El motivo es la carencia de infraestructuras hidricas adecuadas....unas obras de ingeniería que requieren el empleo de cantidades descomunales de energía...que a día de hoy sólo puede ser fósil.

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jarp

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No es cuestión de discrepar, nos guste o no lo que hay es lo que hay, y si tienen que morir millones de personas por baja productividad agrícola pues morirán. Y no es que me guste esa idea, pero ¿qué otra cosa se puede hacer?

He dicho que la agricultura será muy cara y necesitará mucha mano de obra. En ello incluyo aporte de agua, aporte de nutrientes, etc.

También en la antiguedad se hicieron grandes obras de ingeniería, incluido el canal hidráulico más grande del mundo, que recorría China para favorecer el transporte de mercancias, y sin energías fósiles.

En cuanto a los abonos, habrá que desarrollar técnicas para obtener estos de los residuos que generamos, pues como bien sabemos, en la actualidad provienen del petróleo. Deberá producirse una gran revolución en la agricultura, pues las técnicas actuales son insostenibles sin petróleo.

Bueno, creo que nos estamos alejando del tema de este hilo, las baterías...
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Naturalezaymedio

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Claro que es lo que hay ,eso no quita que se pudieran utilizar otras practicas agricolas, es mas comodo tirar de la energia disponible y encima pensar que la tierra es una fabrica .

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Lea

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NUEVA BATERIA CON CAPACIDAD SOLO SUPERADA POR LA ENERGIA NUCLEAR

Nueva batería con capacidad sólo superada por la energía nuclear - elEconomista.es


NON-NUCLEAR BATTERY CREATED BY SCIENTISTS WITH XENON FLUORIDE, THE MOST POWERFUL ONE

¡enlace erróneo!

Salu2 con la muñeca de la mano derecha rota, paciencia ...

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nirgal

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Cita de: Lea

NUEVA BATERIA CON CAPACIDAD SOLO SUPERADA POR LA ENERGIA NUCLEAR

Nueva batería con capacidad sólo superada por la energía nuclear - elEconomista.es


NON-NUCLEAR BATTERY CREATED BY SCIENTISTS WITH XENON FLUORIDE, THE MOST POWERFUL ONE

¡enlace erróneo!

Salu2 con la muñeca de la mano derecha rota, paciencia ...



No sé como se pueden escribir titulares de ese pelo y quedarse tan pancho. Y no es por criticar a la batería en sí, mas bien es el trabajo del divulgador. A los periodístas, habría que ponerles debajo quien les patrocina y que formación tienen respecto al tema tratado. Y lo digo por propia experiencia.... que tiempo atrás he llegado a pasar tardes de visita en Madrid con periodistas deportivos que "estaban cubriendo" el partido del Celta de Vigo... cuando jugaba en casa. Hacían una llamada a un colega y con lo que les contaba, escribían la crónica.

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resiliente

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Hola!

¿Que os parece esta, batería? La batería de flujo redox

BATERÍAS DE FLUJO REDOX: Una alternativa de carga rápida | Energía y Sostenibilidad

Un abrazo
Caminante, no hay camino. ¡Se hace camino al andar! A. Machado

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Alb

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La batería del Chevy Volt durará 8 años/160.000 km

Otro obstáculo insuperable..... superado.


GM parece bastante seguro de que el pack de baterías del Chevrolet Volt, fabricadas por LG Chem cells -pero ensambladas por GM- durarán mucho tiempo, y sin dar demasiados problemas.

Acaban de anunciar que ofrecerán una garantía estándar de 8 años o 100.000 millas (~160.000 km), o lo que primero suceda, para los 161 elementos de que se compone.


No se de ningún elemento del los actuales coches que ofrezcan esta garantía.

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nirgal

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caramba. 160000 km es mucho. De hecho, hay gente que nunca llega a ver tal kilometraje en sus vehículos ;caso de los de renting, que se cambian a los pocos años. Para las empresas con flotas (cómo las farmaceuticas con sus visitadores haciendo cientos de km a la semana) es todo un descubrimiento.

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nirgal

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En China, a finales de año, se terminará la construcción de la mayor fabrica de baterias electricas del mundo, cuya producción se destinará al mercado de vehículos electricos.

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PPP

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Para ganar en credibilidad, lo mejor es colocar la fuente informativa. Y luego, para que la cosa no quede en el aire, si va a ser la mayor fábrica del mundo de baterías para coches (para la tracción de los coches, que para iluminación y arranque ya las llevan todos), la noticia, para tener contenido, debería especificar cual va a ser la producción anual. Esta se puede dar en forma de Ah por año o por volúmenes de los diferentes tipos. Luego, los tipos de baterías que se piensan fabricar (tecnología, que hay muchas, desde las clásicas de ácido plomo a las de nanotubos o de grafeno). En fin, algo de sustancia, por favor, si es posible, porque para marketing ya están las propias empresas..

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nirgal

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Cita de: PPP

Para ganar en credibilidad, lo mejor es colocar la fuente informativa. Y luego, para que la cosa no quede en el aire, si va a ser la mayor fábrica del mundo de baterías para coches (para la tracción de los coches, que para iluminación y arranque ya las llevan todos), la noticia, para tener contenido, debería especificar cual va a ser la producción anual. Esta se puede dar en forma de Ah por año o por volúmenes de los diferentes tipos. Luego, los tipos de baterías que se piensan fabricar (tecnología, que hay muchas, desde las clásicas de ácido plomo a las de nanotubos o de grafeno). En fin, algo de sustancia, por favor, si es posible, porque para marketing ya están las propias empresas..



Y tienes toda la razón del mundo. No podía extenderme en texto con el movil y además, tenía demasiada prisa. El link es:

¡enlace erróneo!


Las baterías son de LiFePO4 y la fabrica está en Changshu.

Y el ultimo parrafo contesta a tu pregunta sobre producción:

The second-, third-, and fourth-stage constructions will be completed by late 2011, with annual capacities of 150 million Ah, 360 million Ah, and later 580 million Ah.


Perdón por no haber dado mas datos antes.

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Alb

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Algunos datos mas sobre las baterias de LiFePO4.

Su precio esta entorno a los 400$/kwh de capacidad. Por lo que una batería para un coche eléctrico con una capacidad de uno 25Kw,(una autonomía de 200km), esta entorno a los 10.000$ (¡enlace erróneo!)

Tiene una vida muy larga( almacenada a 60ºC durante 15 años, solo pierde el 23% de la capacidad).
Soportar mas de 2000 ciclos de carga y descarga manteniendo mas del 90% de capacidad a 25ºC y 600 ciclos manteniendo el 80% a 60ºC fuente
Tiene una tasa de autodescarga extremadamente baja.

En la primera etapa, fabricará 36MAh es decir. 200,000 baterías año. Y el objetivo es alcanzar la 560MAh, (equivale a 3,2millones de baterías), en el anuales en el 2012.
En china se venden 15 millones de coches anualmente y están apostando fuertemente por los coches eléctricos. Su tecnología esta muy por delante que la europea, americana o japonesa.

Respecto a la escasez de minerales:
Esta batería utiliza elementos muy abundantes como el hierro, el fósforo y el carbono, el único elemento "critico" es el litio.
Para su fabricación se requiere un 4% de litio. Por lo que una batería de 250kg (25kwh) necesita 10kg de litio.

Las reservas mundiales probadas de litio son de 35 millones de toneladas, con los que se podría hacer baterías para 3.500 millones de coches. Pero este recurso ha sido muy poco explotado y explorado,por lo que seguramente existan mayores cantidades.

A pesar de que China dispone de grandes reservas de litio, y su producción es de 5.000 toneladas de litio, con las que podría construir 500.000 batería. Esto no es suficiente para sus planes, por lo que esta cerrando acuerdo comerciales con los países productores de litio, como Bolivia, Argentina o Chile.

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PPP

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Muy bien, muchas gracias por los datos.

Ahora la gente puede calcular mejor y sacar conclusiones propias.

Si tuviera tiempo, me pondría a buscar datos sobre la experiencia con las baterías de LiFePO4.

Luego, escrutaría en el tiempo si las cuatro fases de incrementos anuales de producción que se proponen se cumplen.

Otra cosa que me intriga es qué sucederá una vez se agote el vehículo con los dos mil ciclos teóricos de carga y descarga en condiciones óptimas de los 60 º de temperatura (mi coche se pone mucho más caliente ahora en verano que a esa temperatura) o si los acelerones y demás frenazos con recarga o recargas bruscas reducen la vida útil. Me extraña también que la lámina 4 de la presentación de A123 Systems ( no se si es parte interesada o empresa auditora independiente, pero me temo que se trata de lo primero) que se titula "Life Cycle" coloque en el gráfico hasta 1.000 ciclos de carga y descarga. ¿Y después qué?

Me interesaría saber los procesos químicos y térmicos para saber la energía que se llevará la construcción de cada batería. No me interesarían mucho (o casi nada) los valores en dólares de las baterías. Luego me preguntaría por lo que pasará al cumplir los digamos 1.500 ciclos reales de carga y descarga con el litio y cuánta energía costaría recuperar ese litio de nuevo y volver a reagrupar las baterías (entropía, entropía....) para extraer los materiales útiles, si ello fuese posible y hasta qué punto es posible extraer de nuevo de compuestos químicos, complejos un elemento simple de nuevo.

Y una última precisión: la frase
En china se venden 15 millones de coches anualmente y están apostando fuertemente por los coches eléctricos.
, da la sensación, según está escrita en ese contexto, de que los 15 millones de coches que se venden son eléctricos y no es así. Los 15 millones son coches de combustión interna.

Pero en fin, sigamos esperando que la realeza se vuelva toda ella ecologista para su movilidad privada. Ello ayudaría, sin duda, a aumentar las ventas, algo alicaídas, a pesar de las ayudas.

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nirgal

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Bueno, que yo sepa A123 Systems es la primera compañía que comercializó ese tipo de baterias. En cuanto al reciclado, la verdad es que no se cuanto costaría (energeticamente) recuperar esa o cualquier otra batería de Litio. Pero yo que el dueño del vehículo no la entregaría sin mas. Sólo esos 10kg de Litio deberían reportar un reembolso. Por cierto, que no sabía que tenías un coche electrico. ¿que tal te funciona?

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Horatiux

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Cita de: PPP


Me interesaría saber los procesos químicos y térmicos para saber la energía que se llevará la construcción de cada batería. No me interesarían mucho (o casi nada) los valores en dólares de las baterías. Luego me preguntaría por lo que pasará al cumplir los digamos 1.500 ciclos reales de carga y descarga con el litio y cuánta energía costaría recuperar ese litio de nuevo y volver a reagrupar las baterías (entropía, entropía....) para extraer los materiales útiles, si ello fuese posible y hasta qué punto es posible extraer de nuevo de compuestos químicos, complejos un elemento simple de nuevo.



Las baterías son el corazón del problema a resolver, tanto en emprendimientos con energías alternativas de pequeña escala como en el manido asunto de los vehículos eléctricos. Y a su vez, esto que menciona Pedro es el corazón del problema de las tan promocionadas baterías de litio.
Por ahora la escasísima información que circula tiene más que ver con anuncios rimbombantes y folletería publicitaria que con la realidad de los procesos industriales, datos constructivos, expectativas de vida comprobables, y sobre todo, si será posible recuperar el litio y demás materiales degradados, y cuanto costará en términos energéticos (no monetarios) el reciclaje de sus componentes e insumos no renovables.
Sin conocer esta información crucial podríamos estar en presencia de nuevas quimeras, falsas alternativas, es decir, las conocidas fantasías de cambio para que nada cambie, que tanto le agrada promocionar a los creyentes del technofix.

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Dario_Ruarte

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Este es "el" tema para los próximos meses. He preparado un pequeño informe (que, desde ya adelanto, no es mérito mío sino de un personaje muy metido en el tema de apellido Petersen y al que, si no lo conocen, se los presentaré en breve).

Aquí se moverán las grandes fichas en esta etapa del proceso de reconversión de la matriz energética.

Me comprometo a regresar con los datos.

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davaguco

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Esperamos tu vuelta con ansiedad, es un tema que me interesa mucho.
David www.forodelasrozas.com

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mmcompu

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El sueño del grid-off sigue estando muy lejos de materializarse por muy diversos motivos pero la generacion autonoma ha dado un enorme salto con los dispositivos Inversores de Interconexion a la Red, al eliminarse la necesidad de los bancos de baterias el costo total por watt de un sistema de generacion casero experimenta una enorme caida.

Un inversor de interconexion a red es un dispositivo que toma la corriente directa de bajo voltaje tipica de los generadores caseros y la convierte en corriente alterna a 110-220 volts inyectandola mediante un sencillo truco a nuestra red domiciliaria, esta corriente puede ser consumida en el sitio, con lo que se reduce la cantidad de energia tomada de la red y por tanto la factura a fin de mes o puede ser devuelta a la red del proveedor con lo que incluso podemos lograr una facturacion negativa (dependiendo de la legislacion local esta energia puede ser cobrada al proveedor o tomada en cuenta para futuros consumos).

Por si esto fuera poco al eliminar la necesidad de un medio de almacenamiento electrico se elimina tambien la complejidad del dimensionamiento del sistema pues ahora cuando producimos menos energia de la que consumimos tomamos el resto de la red del proveedor y cuando generamos mas la inyectamos a esa misma red.

Si el sistema sufre una descompostura simplemente se desconecta y nuestra casa sigue contando con energia electrica.

La inversion inicial tambien deja de ser un dilema pues podemos empezar con cualquier cantidad de watts generados e ir incrementandolos gradualmente sin restringir nuestro consumo ni tener que aislar secciones de la red o conectar y desconectar manualmente dispositivos.

Las presentaciones tipicas de estos aparatos son de 300 a 12,000 w/h y se pueden conectar en paralelo por lo que practicamente cualquier vivienda esta considerado en el rango, si bien los precios de los mas potentes son aun prohibitivos, los de rango de entrada (de 300 a 2500 w/h) han alcanzado la economia de mercado y son relativamente baratos (al menos mucho mas economicos que un banco de baterias) y tienen una esperanza de vida mucho mas larga pues son sistemas puramente electronicos.

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Jose Mayo

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Volviendo al asunto:

EV - una batería que "recarga combustible", como la gasolina

"Un nuevo enfoque para el diseño de las baterías, desarrollado por investigadores del MIT, podría proporcionar una alternativa ligera y de bajo costo a las baterías actuales para vehículos eléctricos y la red eléctrica. La tecnología podría incluso hacer que, "repostar" este tipo de baterías, sea tan rápido y fácil como el bombeo de gasolina en un coche convencional."

Abajo, la notícia en MITnews:

New battery design could give electric vehicles a jolt

- Lamentablemente el "articulo" es de pago...

Saludos
"Un fósforo solo no es capaz de quemar un bosque entero, pero puede plantarle fuego." (Jose Mayo)

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Franz_Copenhague

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Esperanzas en medio del oscuro mundo de las baterías

Unas membranas de almacenamiento energético superan a las baterías

Más eficientes y baratas, podrían aplicarse en vehículos híbridos, turbinas eólicas y paneles solares

Un equipo de ingenieros e investigadores de la Universidad Nacional de Singapore ha desarrollado una nueva clase de membranas destinadas al almacenamiento de energía, cuyo rendimiento supera al que ofrecen las baterías recargables y los supercondensadores, entre otros dispositivos. Además de su eficacia, las membranas son más económicas y respetuosas con el medio ambiente. Por Pablo Javier Piacente.


Donde llegue a ser cierto las solares tendrían una acogida sin par.
Las desgracias no llegan Solas

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nirgal

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Cita de: Franz_Copenhague

Esperanzas en medio del oscuro mundo de las baterías

Unas membranas de almacenamiento energético superan a las baterías


Más eficientes y baratas, podrían aplicarse en vehículos híbridos, turbinas eólicas y paneles solares

Un equipo de ingenieros e investigadores de la Universidad Nacional de Singapore ha desarrollado una nueva clase de membranas destinadas al almacenamiento de energía, cuyo rendimiento supera al que ofrecen las baterías recargables y los supercondensadores, entre otros dispositivos. Además de su eficacia, las membranas son más económicas y respetuosas con el medio ambiente. Por Pablo Javier Piacente.


Donde llegue a ser cierto las solares tendrían una acogida sin par.



Parece ser que la industria del almacenamiento de energía electrica está a punto de sacar al mercado una nueva generación de baterías. El otro día leí algo sobre la puesta en marcha de la primera fabrica de baterías de iones de sodio, que permitiría el uso en viviendas de fuentes renovables fuera de la red. Al parecer bajaban el precio de almacenaje drasticamente y tenian una vida media superior a los 5000 ciclos de carga.
Tengo que buscar el link...no recuerdo donde lo leí.

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Horatiux

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Entre todo el interminable menú de soluciones tecnológicas mágicas, fantasías para vencer a las leyes de la termodinámica y enésimas reinvenciones de la rueda para captar subsidios o engañar a inversores, sin dudas una de las líneas investigativas que más sentido tendría profundizar, es invertir recursos humanos y materiales para intentar lograr un sistema de almacenamiento electroquímico capaz de resistir la degradación ante numerosos ciclos de carga/descarga. Desde mi punto de vista, este sí es un campo de investigación en el que los avances son posibles. Un logro tecnológico de esta naturaleza constituirá sin dudas un verdadero paso adelante. Poder contar con baterías confiables, duraderas y de fabricación sostenible -en términos energéticos- bien puede resolver al menos una parte crucial de las muchas y complejas necesidades energéticas del presente.
Desde hace un tiempo, ¡enlace erróneo! (California) se encuentra investigando algunas posibilidades en tal sentido, y aparentemente las pruebas de laboratorio han sido alentadoras como para hablar de una resistencia a tanto como 40.000 ciclos de carga y descarga, lo cual hasta el momento era algo inimaginable.
La verdad es que uno está bastante quemado con anuncios rimbombantes y seguramente habrá que esperar un poco más para ver si algo de esto se concreta, pero por el momento aquí van un par de papers técnicos (en inglés) que describen algunos de los trabajos de esta gente, aunque el que trata en particular sobre el caso de los nuevos electrodos aún no cuenta con una publicación completa y de libre acceso:
¡enlace erróneo!
¡enlace erróneo!

Aquí un artículo en español pero sólo divulgativo, sin precisiones técnicas sobre el novedoso electrodo.

Y en estas imágenes pueden verse algunas curvas del comportamiento de este cátodo experimental (el artículo completo de la revista Nature es de pago)

Quienes desde hace años trabajamos con sistemas no renovables basados en energías de fuentes renovables, esperaremos más que ansiosos algún progreso que nos permita dejar de padecer a las odiadas baterías tradicionales. Estaremos atentos a cuando aparezca la publicación de una investigación más completa...

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Alb

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El enorme potencial de las baterias liquidas del MIT


Ventajas:
*Elementos baratos y abundantes(Mg, Sb,K,Na), y no necesita de ninguna elemento raro o caro.
*Estructura sencilla que se auto regenera. Esta formada por tres compuestos liquidos,que se segregan en tres capas al tener diferentes densidades.

Desventajas:
*Opera a 700ºC
*Rendimiento limitado. Ciclo CD-DC 69%

Mas informaicon:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja209759s

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juan arias

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jprebo

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Así es. Esto es lo que pasa cuando gobiernan sus esbirros del PPSOE.

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juan arias

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jprebo

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El Gobierno impide la batería de Tesla para hogares | La Gaceta
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juan arias

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"Estamos gobernados por delincuentes",,,,,,,,,,,,,,,profesor Gay de Liébana

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