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TED2021-130279A-I00

Financiado
BATERIAS HIERRO-AIRE PARA ALMACENAMIENTO ELECTROQUIMICO DE ENERGIA ECONOMICO Y S...
EL CONSUMO MUNDIAL DE ENERGIA PRIMARIA BASADO EN EL USO DE COMBUSTIBLES FOSILES NOS ABOCA A UNA FUTURA CRISIS ENERGETICA DEBIDA AL CARACTER NO RENOVABLE DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES Y A LOS PROBLEMAS OCASIONADOS POR SU COMBUSTION (... EL CONSUMO MUNDIAL DE ENERGIA PRIMARIA BASADO EN EL USO DE COMBUSTIBLES FOSILES NOS ABOCA A UNA FUTURA CRISIS ENERGETICA DEBIDA AL CARACTER NO RENOVABLE DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES Y A LOS PROBLEMAS OCASIONADOS POR SU COMBUSTION (CAMBIO CLIMATICO, EMPOBRECIMIENTO DE LA CALIDAD DEL AIRE, ETC). ES NECESARIA UNA TRANSICION ENERGETICA BASADA EN LA DESCARBONIZACION DE TODOS LOS SECTORES IMPLICADOS, INDUSTRIA, GENERACION ELECTRICA, Y TRANSPORTE QUE REQUIERE EL AUMENTO DEL USO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES EN LA PRODUCCION DE ENERGIA. EL CARACTER INTERMITENTE DE LAS ENERGIAS RENOVABLES LIMITA SU EXPANSION E IMPLEMENTACION EN LAS REDES DE SUMINISTRO ELECTRICO. POR ESTE MOTIVO, LOS DISPOSITIVOS ELECTROQUIMICOS QUE PERMITEN EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA SON FUNDAMENTALES PARA CONSEGUIR UN ADECUADO BALANCE ENTRE PRODUCCION Y DEMANDA. LAS BATERIAS DE ION LITIO (LIB), ENTRE LAS MAS EMPLEADAS TANTO EN SECTOR TRANSPORTE COMO EN EL ALMACENAMIENTO ESTACIONARIO DE ENERGIA, PRESENTAN UNA SERIE DE LIMITACIONES, RELACIONADAS CON SU COSTE Y CON LA ESCASEZ Y PELIGROSIDAD DEL LITIO. SON NECESARIAS BATERIAS DE NUEVA GENERACION, CON MAYOR POTENCIA, MAYOR DENSIDAD ENERGETICA Y CUYOS MATERIALES SEAN SEGUROS Y ECONOMICOS, ENTRE LAS QUE SE ENCUENTRAN LAS BATERIAS METAL-AIRE (MAB). LAS MAB SON CELDAS ELECTROQUIMICAS FORMADAS POR UN ELECTRODO NEGATIVO METALICO Y UN ELECTRODO POSITIVO QUE FUNCIONA CON EL OXIGENO DEL AIRE. RESULTAN DE ENORME INTERES EN LOS SECTORES DE LA AUTOMOCION Y LA GENERACION DISTRIBUIDA DE ELECTRICIDAD POR SU MENOR COSTE, GRACIAS AL USO DE MATERIALES ABUNDANTES (AL, SI, ZN, FE; SIN LOS PROBLEMAS DE SEGURIDAD DEL LITIO) Y A SU ELEVADA ENERGIA ESPECIFICA (ENTRE 1.000 Y 11.000 WH/KG FRENTE A LOS 250 WH/KG APROX. DE LAS LIB). EL AIRE, AL NO ESTAR DIRECTAMENTE ALMACENADO EN LA CELDA, HACE ESTAS BATERIAS MUCHO MAS LIGERAS Y CON MAYOR DENSIDAD ENERGETICA. ENTRE LAS DISTINTAS MAB, LAS BATERIAS HIERRO-AIRE (FAB) SON LA SOLUCION DE ALMACENAMIENTO ELECTROQUIMICO MAS PROMETEDORA, GRACIAS A LA ABUNDANCIA Y DISTRIBUCION GEOGRAFICA DEL HIERRO, SU SEGURIDAD INTRINSECA Y SU FACILIDAD DE RECICLAJE, SIENDO MUY PROMETEDORAS COMO SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA MUY ECONOMICO Y SOSTENIBLE. SU IMPLANTACION A GRAN ESCALA REQUIERE SIN EMBARGO SOLUCIONAR DOS GRANDES RETOS: (I) LA BAJA EFICIENCIA COULOMBICA DEL ELECTRODO DE HIERRO, DEBIDA A SU PASIVACION Y A LA EVOLUCION DE HIDROGENO, UNA REACCION PARASITA QUE INTERFIERE CON LA CARGA DE LA BATERIA; Y (II) LA ESCASA DURABILIDAD DE LOS ELECTRODOS POSITIVOS, SOMETIDOS A POTENCIALES MUY ELEVADOS DURANTE LA CARGA, LO QUE LIMITA EL USO DE MATERIALES CARBONOSOS EN ESTE ELECTRODO. EL OBJETIVO DE FABSEE ES MEJORAR LOS ELECTRODOS DE LA BATERIA HIERRO-AIRE, CON ESPECIAL ATENCION AL ELECTRODO POSITIVO, CON EL FIN DE CONSTRUIR UN PROTOTIPO DE BATERIA DE BAJO COSTE CON UNA DENSIDAD DE ENERGIA Y DURABILIDAD SUPERIOR AL ESTADO DEL ARTE. FABSEE SE CENTRA EN EL DESARROLLO DE NUEVOS CATALIZADORES DE PELICULA DELGADA NANOESTRUCTURADA (NSTF) EN EL ELECTRODO DE AIRE, NUEVAS FORMULACIONES PARA EL ELECTRODO DE HIERRO Y LA DEMOSTRACION DE LA TECNOLOGIA A ESCALA DE LABORATORIO DE CELDA COMPLETA (TRL 4). LA ESTRUCTURA DE ELECTRODOS DERIVADA DE NSTF PROPORCIONARA CATALIZADORES DE AIRE ALTAMENTE DURADEROS QUE EVITARAN LOS SOPORTES CARBONOSOS Y EXTENDERAN LA INTERFAZ ELECTRODO-ELECTROLITO. ADEMAS, LA INCORPORACION DE ESPECIES INHIBIDORAS DE HIDROGENO AL ELECTRODO DE HIERRO MEJORARA LA EFICIENCIA DE LA CELDA. ATERIAS HIERRO-AIRE\ALMACENAMIENTO ELECTROQUIMICO DE ENERGIA\ELECTRODOS DE HIERRO\CATALIZADORES NANOESTRUCTURADOS CAPA FIN\ELECTRODOS DE AIRE\MATERIAS PRIMAS NO CRITICAS ver más
01/01/2021
CSIC
165K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 165K€
Líder del proyecto
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 2-3 552M