Híbridos y Eléctricos

TECNOLOGÍA DE LA NASA

¿Baterías estructurales? Este supercondensador es la estructura de los futuros coches eléctricos

Un material híbrido compuesto de carbono en capas actúa como un supercondensador que alimenta una batería y es capaz de crear una carrocería que es como un “traje de energía tan fuerte como el acero y tan liviano como el aluminio”.

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El material formado a base de capas de fibra de carbono en el que se alterna el polo positivo y el negativo funciona como un supercondensador que es capaz de recargar la batería principal. Además al ser igual o más fuerte que el acero también funciona como un exoesqueleto que hace las funciones de carrocería.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida Central y el Centro Espacial Kennedy de la NASA ha rescatado una vieja idea: utilizar un material compuesto de carbono en capas como dispositivo de almacenamiento de energía. Según sus creadores, el material híbrido supercondensador-batería se comporta como un "traje de energía que es tan fuerte como el acero y más liviano que el aluminio". Además de actuar como un fuerte exoesqueleto haciendo las veces de carrocería, también puede alimentar la batería del automóvil.

La idea no es nueva: utilizar la carrocería de un automóvil como dispositivo de almacenamiento de energía. De ese punto partieron los científicos de la de la Universidad de Florida Central y el Centro Espacial Kennedy de la NASA para su proyecto de investigación. Las condiciones para seleccionar este nuevo material compuesto fueron varias. La primera es que no fuera ni tóxico ni inflamable, una condición primordial para la seguridad de los pasajeros en caso de accidente. Al igual que ocurre con los paneles compuestos de la carrocería, el material debería resistir el impacto de una colisión y tener una resistencia a la tracción significativa.

Por otro lado, este material compuesto a partir de varias capas actuaría a como un supercondensador con velocidades de carga y descarga eléctricas muy rápidas y también sería capaz de cargar la batería de alto voltaje,. En un vehículo eléctrico esto se conseguiría utilizando la electricidad generada por el frenado y la desaceleración y también con la recarga en puntos vinculados.

Según los investigadores este material de la carrocería podría aumentar la autonomía del automóvil en un 25 % funcionando como sistema de recarga , además proporcionar potencia instantánea para las aceleraciones funcionando como supercondensador. “Nuestra idea es usar las carcasas del cuerpo para almacenar energía y complementar la que se almacena en las baterías”, asegura Jayan Thomas, líder del equipo y profesor en el Centro de Tecnología de Nanociencia y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UCFy coautor del estudio. El compuesto es igual o más fuerte que el acero, pero es mucho más ligero, lo que reduce el peso del conjunto y aumenta la eficiencia energética.

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Desarrollo preliminar en laboratorio del material en capas de fibra de carbono en el que se alterna el polo negativo con el positivo. Las capas de fibra de carbono llevan adheridas hojas de grafeno a escala nanométrica, mientras que sobre los electrodos se depositan óxidos metálicos, lo que les dota de capacidad de almacenamiento energético.

Este material híbrido supercondensador-batería está estructurado como si fuera un sándwich de capas de fibra de carbono en el que se alterna el polo negativo con el positivo. Las capas de fibra de carbono llevan adheridas hojas de grafeno a escala nanométrica, mientras que sobre los electrodos se depositan óxidos metálicos, lo que les dota de capacidad de almacenamiento energético. Sus creadores aseguran también que se trata de un material muy duradero, capaz de alcanzar un ciclo de vida hasta 10 veces más largo que el de las baterías de iones de litio que se usan actualmente en los vehículos eléctricos.

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La tecnología aún permanece en fase de laboratorio por lo que no ha sido probada en un entorno real. Los investigadores aseguran que han alcanzado un nivel cinco de evolución tecnológica. El nivel nueve sería el último paso antes de pasar a la producción comercial. Hasta entonces, requeriría de desarrollo y pruebas adicionales centradas en aplicaciones comerciales.

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