Reparar en lugar de tirar
Cambio de juego: Los científicos allanan el camino para remanufacturar sistemas de baterías
Los ingenieros de Bayreuth han encontrado una nueva forma de analizar el estado de las baterías. Muestra rápidamente y sin esfuerzo si una batería debe sustituirse por completo o si basta con cambiar sólo una de las celdas que contiene. Hasta ahora, esto sólo podía determinarse mediante exhaustivos procedimientos de medición.
Tom Rüther (dcha.) y Gregor Ohnemüller se centran en la refabricación de baterías.
Jürgen Rennecke, UBT
Si una pila -ya sea de un destornillador inalámbrico, una bicicleta eléctrica o un coche eléctrico- ya no tiene energía o potencia suficientes, es evidente que ha llegado al final de su vida útil. "Si se pudiera determinar simplemente que sólo una célula, y no toda la batería, ha llegado al final de su vida útil, sólo habría que sustituirla a ella, y no a todo el paquete de baterías", informa Tom Rüther, investigador asociado de la Cátedra de Sistemas de Energía Eléctrica y del Centro Bávaro de Tecnología de Baterías (BayBatt) de la Universidad de Bayreuth. Pero: "Decidir cuál es la mejor opción de economía circular para las baterías viejas o defectuosas - es decir, repararlas primero, reprocesarlas para su uso posterior en lugar de reciclarlas después - ha requerido hasta ahora mediciones exhaustivas, análisis y una base de datos correspondiente", dice Rüther. Junto con sus colegas, bajo la dirección del Prof. Dr. Ing. Danzer, ha presentado ahora una alternativa y publicado los resultados de la misma en la revista especializada "Applied Energy".
Reparar en lugar de tirar
En Bayreuth, el proyecto ReDesign del grupo de competencias greenBatt del BMBF trabaja en mejoras hacia la economía circular en el sector de las baterías. El principal objetivo es la refabricación de baterías, es decir, la sustitución de módulos o celdas individuales (parciales) que estén defectuosos o muestren un comportamiento de envejecimiento diferente al del resto de la batería. Hasta ahora, para detectar si existe una disparidad significativa en el estado de los paquetes de baterías o si todas las celdas han envejecido de la misma manera había que recurrir a complejas mediciones.
En Bayreuth, esto se simplifica mediante la digitalización: se crean módulos de baterías virtuales basados en la medición de celdas individuales del mismo tipo. Las fluctuaciones de una célula a otra se determinan al principio de la vida útil. El resultado es una especie de "módulo de batería de tipo ideal" que tiene en cuenta las fluctuaciones estadísticas. Para el análisis cuantitativo y cualitativo, se trata de un novedoso enfoque de análisis comparativo. Se examinan las características de las celdas conectadas en serie y se comparan con las de una interconexión de envejecimiento desigual. Para los rasgos más prometedores, se realiza un detallado análisis de sensibilidad, en el que se examina la influencia de las variaciones entre células, las condiciones de envejecimiento y el mecanismo de envejecimiento. El rasgo con mayor sensibilidad, el denominado mínimo de baja frecuencia, es capaz de detectar valores atípicos individuales dentro de un gran número de células conectadas en serie. Es la primera vez que se detectan específicamente las inhomogeneidades dentro de un paquete de baterías. Rüther resume: "Hemos encontrado así un método para averiguar de forma económicamente menos costosa que antes si un módulo de batería ha envejecido de forma desigual, lo que nos da nuevas opciones de actuación a la hora de evaluar distintas opciones de gestión del reciclado."
Gamechanger
"Para la refabricación de módulos o sistemas de baterías, por ejemplo de electromovilidad, y el uso posterior de células o módulos adecuados en lugar de desecharlos, la evaluación del estado es un requisito previo esencial. Los métodos de análisis correspondientes son, por tanto, importantes abridores de puertas para la retención del valor y el uso posterior", resume el Dr.-Ing. Bernd Rosemann, Director Académico de la Cátedra de Ingeniería de Producción Medioambiental y Jefe de Proyecto del proyecto BMBF Redesign en el Centro Bávaro de Tecnología de Baterías (BayBatt) de la Universidad de Bayreuth.
Esto diferencia la investigación de Bayreuth de los demás objetivos del grupo de investigación greenBatt del BMBF: éstos se ocupan sobre todo del reciclado de materiales, es decir, de la recuperación de materiales y sustancias de las baterías y su reincorporación al ciclo de materiales. El equipo greenBatt de BayBatt, sin embargo, se dedica deliberadamente a la remanufacturación, es decir, al reprocesamiento a nivel de piezas o módulos y, por tanto, a hacer que las baterías que supuestamente están al final de su vida útil vuelvan a ser utilizables.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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