El éxito de la electrificación del sistema depende, en gran medida, del desarrollo que alcancen las baterías. Estos elementos permiten acumular la energía generada con sistemas renovables y disponer de ella a demanda, no solamente cuando las condiciones climáticas y ambientales lo permitan. Ahora, un equipo de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ha desarrollado una solución que duplicaría la vida de las baterías eléctricas.
El sistema propuesto evitaría el desgaste prematuro de las baterías, que es uno de los mayores desafíos de la transición energética: extender su durabilidad de 10 a 20 años.
Cuál es la solución para duplicar la vida de las baterías eléctricas
La solución para duplicar la batería eléctrica consiste en un algoritmo capaz de coordinar tres dispositivos diferentes de almacenamiento de energía (baterías de litio, supercondensadores y celdas de combustible).
El planteamiento del sistema obedece a que los supercondensadores son dispositivos que entregan energía rápidamente sin dañarse, lo que ayuda a reducir el desgaste prematuro de las baterías y a optimizar su uso en aplicaciones como vehículos eléctricos y sistemas de generación de energía renovable, como la solar y la eólica.
Cómo trabajan los algoritmos para las baterías
Los algoritmos desarrollados por la UNAL indican exactamente a cada componente cuándo debe operar. Por ejemplo, si el sistema detecta un pico de demanda, el algoritmo priorizaría el uso del supercondensador para no exigirle demasiado a la batería.
Además de disminuir la deposición de las baterías –que sería un problema grave en el futuro–, poner en funcionamiento un sistema como este también aportaría a mejorar la conexión de algunas regiones al sistema eléctrico nacional, pues el 51 % del territorio del país carece de esta conexión.
“El estudio también busca explorar cómo emplear en territorios no conectados paneles solares en combinación con baterías, celdas de combustible de hidrógeno y supercondensadores para maximizar la autonomía energética sin requerir infraestructura adicional; esta solución sería una alternativa viable para los habitantes de zonas rurales y fortalecería la seguridad energética en el país”, afirma Paula Andrea Mozuca, estudiante del Doctorado en Ingeniería Eléctrica de la UNAL.
Cómo es el algoritmo para energía sostenible
Este algoritmo, que todavía está en fase experimental, se basa en ecuaciones matemáticas que modelan el comportamiento de cada componente y ajustan el flujo de energía según las características de cada dispositivo.
El gran reto que debe asumir la investigadora es encontrar una ecuación que se ajuste al comportamiento tanto de las baterías como del supercondensador, y finalmente de las celdas de combustible, que convierten la energía química de un combustible (como el hidrógeno) directamente en electricidad.
Aunque aún hay camino por recorrer, la investigador Mozuca prevé la implementación de este sistema híbrido de almacenamiento de energía en diferentes regiones del país, y también en sistemas como los vehículos eléctricos, los cuales se beneficiarían especialmente en tramos de bajada, donde las baterías se recargarían automáticamente, maximizando así su autonomía y eficiencia en distintos terrenos.
El proyecto, dirigido por el profesor Germán Andrés Ramos, de la Facultad de Ingeniería de la UNAL y financiado por Minciencias, cuenta con la colaboración de la Universidad Politécnica de Cataluña, alianza que permite el intercambio de conocimientos y la validación de experimentos bajo estándares internacionales.
