Híbridos y Eléctricos

EL PRIMERO DEL MUNDO

Influit Energy crea el primer combustible eléctrico recargable para vehículos eléctricos

La startup estadounidense ha anunciado la comercialización de un combustible eléctrico de recarga rápida que funciona como una batería de flujo no inflamable que contiene hasta cinco veces más densidad de energía que las baterías de litio a la mitad de su coste.

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La batería de flujo de Influit Energy un líquido de alta densidad cargado eléctricamente que se bombea desde una estación de recarga a un vehículo eléctrico.

Influit Energy es una empresa emergente de tecnología surgida bajo el paraguas del Instituto de Tecnología de la Universidad de Illinois en Estados Unidos. En su pequeño laboratorio de 195 metros cuadrados de Chicago, que ahora se ha quedado pequeño, ha creado un nuevo tipo de batería de flujo basada en un material de su invención. Su creación es un líquido de alta densidad cargado eléctricamente que se bombea desde una estación de recarga a un vehículo eléctrico. En él funciona como una batería que en realidad es un fluido. Tras descargase para producir electricidad y mover el motor eléctrico, se almacena de nuevo para devolverlo a una estación de descarga donde se reutiliza.

En una batería de flujo, la energía eléctrica se almacena en dos fluidos separados en los que se disuelven los productos químicos que almacenarán las cargas. La electricidad se guarda (y luego se libera) al hacer pasar estos fluidos a través de una celda electroquímica que contiene una membrana de intercambio de iones. El contenido de energía de una batería de este tipo es escalable simplemente usando tanques de almacenamiento más grandes para los fluidos.

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De izquierda a derecha, los cofundadores de Influit Energy, Elena Timofeeva, John Katsoudas y Carlo Segre, en el laboratorio de la compañía en West Loop Chicago. Foto: Illinois Tech.

La historia de los tres fundadores de Influit Energy está indisolublemente ligada al Instituto de Tecnología de Illinois. Tras años de investigación, ahora están listos para revelar públicamente lo que han creado: el primer combustible eléctrico, seguro y recargable del mundo. "Hemos creado un nuevo tipo de batería de flujo que se basa en un material compuesto creado en nuestro laboratorio”. Se trata de un nanofluido en el que las nanopartículas son materiales activos de batería, que llamados nanoelectrocombustible o NEF, explica John Katsoudas, uno de los cofundadores y a la vez CEO de Influit Energy. “Tras unificar toda la tecnología, tenemos un camino cristalino ante nosotros”.

Junto a Katsoudas, y al frente de la empresa están Elena Timofeeva, directora de operaciones, directora de investigación y desarrollo y profesora asociada de investigación de química en Illinois y Carlo Segre, director de tecnología, director financiero y profesor de física. La investigación de Influit Energy comenzó en 2009 bajo el amparo del Illinois Tech, cómo una investigación de ciencia básica. A partir de ahí, el proyecto pasó de la ciencia teórica a convertirse en una tecnología en desarrollo y a su aplicación para la construcción de prototipos. “Ahora presentamos nuestro primer producto de desarrollo”, dice Katsoudas.

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El fluido, que se carga eléctricamente en las estaciones de recarga a partir de fuentes de energía renovables o a través de la red eléctrica y puede es repostado por los vehículos muy rápidamente. El líquido descargado se devuelve a una estación de recarga o reabastecimiento de combustible para completar el ciclo de energía.

El fluido eléctrico recargable y no inflamable

El formato líquido de alta densidad de energía de las baterías de flujo NEF permite el uso de los mismos fluidos en diferentes dispositivos. El fluido, que se carga eléctricamente en las estaciones de recarga a partir de fuentes de energía renovables o a través de la red eléctrica, se puede usar para ser repostado por los vehículos muy rápidamente, para introducirlo en un sistema de almacenamiento estacionario o para y otras aplicaciones. Timofeeva explica que el líquido descargado “puede devolverse a una estación de recarga o reabastecimiento de combustible para recargarse o cargarse dentro del dispositivo conectándolo a la fuente de alimentación”.

El trabajo actual está orientado hacia el objetivo específico de desarrollar el ciclo de energía de circuito cerrado, en el que las baterías no son materiales sólidos sino líquidos. Se puede tratar la batería como un combustible que se bombea a los dispositivos de movilidad: automóviles, camiones, aviones, o cualquier dispositivo que necesite ser electrificado.

Los cinco proyectos y la financiación

El gobierno de los Estados Unidos ha desempeñado un papel fundamental en el crecimiento de Influit Energy, ya que ha otorgado a la empresa 10 millones de dólares en contratos para financiar el diseño y la fabricación de prototipos de baterías de flujo NEF. Varias agencias relacionadas con el Gobierno utilizarán las baterías de Influit Energy en vehículos eléctricos y aeronaves. La lista actual de clientes de la compañía incluye a la NASA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) del Departamento de Defensa de los EE.UU. dos programas de concesión de subvenciones operados por la Fuerza Aérea y el programa de Investigación de Innovación de Pequeñas Empresas (AFRL SBIR).

Para lograr la comercialización de esta tecnología, la empresa ha diseñado cinco proyectos separados financiados por el gobierno para trabajar juntos como componentes de un ecosistema energético de ciclo cerrado que algún día podrá comercializarse de manera más amplia. “Estamos utilizando múltiples subvenciones de pequeñas empresas para demostrar diferentes elementos de este ecosistema energético de circuito cerrado, pero se necesita tiempo cuando intentas hacer algo transformador y nuevo como esto”, explica Segre, “Cada uno de nuestros contratos está financiando un aspecto diferente del desarrollo total de ese ecosistema”, añade Katsoudas.

Los componentes de dicho ecosistema son las baterías líquidas para dispositivos como automóviles y vehículos utilitarios eléctricos financiados por DARPA, una boquilla de reabastecimiento, financiado por AFWERX y un sistema de control y un cargador para carga rápida de fluidos financiado por la NASA. Además Influit Energy tiene proyectos separados y también en marcha con DARPA. Uno se centra en demostrar la eficacia de las baterías en un vehículo eléctrico utilitario y el otro es un estudio que analiza cómo optimizar y ampliar la fabricación de las baterías NEF. El objetivo es reducir la masa y el volumen de las baterías.

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Influit Energy tiene dos proyectos separados y también en marcha con DARPA. Uno se centra en demostrar la eficacia de las baterías en un vehículo eléctrico utilitario y el otro es un estudio que analiza cómo optimizar y ampliar la fabricación de las baterías NEF.

El quinto proyecto está relacionado con el desarrollo de un nanoelectrocombustible de segunda generación y está financiado por fondos AFRL SBIR”, dice Timofeeva. Esta segunda generación química del NEF en formato de nanofluido único y patentado tiene como objetivo la mejora significativa de la densidad de energía (cuatro o cinco veces la densidad energética de las baterías de iones de litio de última generación), un mayor rango de temperatura de funcionamiento sin riesgo de incendio y explosión y la búsqueda de materiales económicos y abundantes en la tierra para su fabricación.

Debido a que el fluido de las baterías se puede recargar en cualquier lugar utilizando los mecanismos de carga disponibles, Katsoudas prevé un enorme crecimiento y una oportunidad para el uso de las baterías de Influit Energy en el futuro. “En pocas palabras, eso es lo que persigue Influit Energy con cada uno de los contratos: cada uno de nuestros patrocinadores está financiando una sección diferente y desde la perspectiva de Influit Energy, están financiando esta visión completa”. El fin es la electrificación del transporte que no colapse la red.

En junio de 2022, el equipo de Influit completó con éxito su primera prueba de batería de flujo NEF para un vehículo utilitario eléctrico. A medida que los contratos continúan acumulándose, la compañía está haciéndose con los servicios de nuevos científicos y está buscando activamente expandir su laboratorio hasta casi 2.000 metros cuadrados.

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