El centro de investigación vasco CIC energiGUNE ha puesto en marcha, dentro del proyecto europeo Hiperzab, el proceso para diseñar la primera batería zinc-aire recargable eléctricamente, lo que supondrá un avance decisivo para el desarrollo de esta tecnología, que destaca por su alta durabilidad y por el uso de materiales activos abundantes y baratos.
El objetivo es diseñar y validar a escala de laboratorio una batería de zinc-aire eléctricamente recargable que permita avanzar en ciclabilidad y tiempo de almacenamiento, para que sea posible combinar con energías renovables y electrolizadores para almacenamiento estacionario (medio-largo plazo).
El trabajo se enmarca dentro del proyecto europeo Hiperzab financiado por el European Research and Innovation Programme (GA nº 101115421), y liderado por el centro vasco, cuya reunión de lanzamiento ha tenido lugar en la sede de CIC energiGUNE en Vitoria-Gasteiz con presencia de representantes de las 7 entidades, tanto europeas como extracomunitarias, participantes en el consorcio.
La primera batería zinc-aire recargable
Según fuentes del centro, actualmente se cuenta con baterías de zinc-aire primarias, no recargables, que duran mucho en el tiempo, aunque tienen limitada recargabilidad. Con la aparición de Hiperzab se creará, por primera vez, una batería zinc-aire recargable que permitirá avanzar en el desarrollo de un tipo de dispositivo ideal para el almacenamiento a medio plazo (días o semanas), y capaz de combinarse con las energías renovables y los electrizadores.
La propuesta de Hiperzab, que ha sido incluida en la convocatoria ‘Pathfinder Challenges’ de la Unión Europea, tiene un elevado componente disruptivo, ya que, aunque existen en el mercado baterías de zinc-aire primarias, todavía no se ha desarrollado una versión recargable de las mismas. La consecución de este objetivo supondría mejoras inmediatas en tiempo de almacenamiento, reducción de costes y diseño de ciclo de vida adaptado al almacenamiento a medio plazo, además de permitir la combinación con energías renovables y electrolizadores.
Según los expertos, las baterías de metal-aire, como es este caso, presentan notables ventajas, como la utilización de materiales activos baratos y abundantes, una alta densidad de energía, y estabilidad a largo plazo. El gran obstáculo para su desarrollo, que tratará de superar el proyecto Hiperzab, es su recargabilidad (limitada a minutos, horas) y los elevados costes de mantenimiento derivados de la recarga mecánica (no eléctrica).
Propuesta de Hiperzab
Para alcanzar el objetivo, Hiperzab desarrollará tres componentes innovadores: un ánodo compuesto de Zinc/biopolímero poroso 3D, un electrolito de gel bicapa sostenible basado en polímeros naturales, y un cátodo libre de materiales críticos. Asimismo, el proyecto pondrá un especial foco en entender los mecanismos de reacción de estos materiales, correlacionando condiciones de operación con fenómenos electroquímicos gracias a técnicas de caracterización desarrolladas específicamente para esta tecnología.
CIC energiGUNE, además de coordinar el proyecto, tendrá una participación activa en los paquetes de trabajo dedicados a la investigación del cátodo, el electrolito, el modelizado y la integración de la celda.
El consorcio Hiperzab está conformado, además de por CIC energiGUNE, por Cegasa Energía, Sintef, Poltecnico di Torino, Institut de Recerca de l’Energia de Catalunya, Advenst y Deutsches Zentrum Fur Luft Und Raumfahrt. El plazo de ejecución es de 48 meses.