Descripción del proyecto
EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA AMIGABLES CON EL MEDIO AMBIENTE, SEGURAS, DE BAJO COSTE Y EFICIENTES, ES CRUCIAL PARA ALCANZAR UNA TRANSICION ECOLOGICA CON HUELLA DE CARBON NEUTRA Y, POR TANTO, UNA SOCIEDAD Y PLANETA MAS SOSTENIBLES. LAS BATERIAS DE FLUJO REDOX (BFRS) SE POSICIONAN ENTRE LAS TECNOLOGIAS CON MAYOR POTENCIAL PARA ALCANZAR, DE FORMA SOSTENIBLE, UN ALMACENAMIENTO MASIVO DE ENERGIA PROCEDENTE DE FUENTES RENOVABLES LIMPIAS. EN ESTOS SISTEMAS, LA MEMBRANA ES UN COMPONENTE ESENCIAL QUE ACTUA COMO BARRERA ENTRE LOS DOS COMPARTIMENTOS DE LA BATERIA, EVITANDO LA MEZCLA POR MIGRACION DE LAS ESPECIES ACTIVAS, Y, ADEMAS, MANTIENE EL BALANCE DE CARGAS EN EL CIRCUITO EXTERNO DURANTE LA CARGA Y DESCARGA DE LA BATERIA.LA PROXIMA GENERACION DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO ELECTROQUIMICO DE ENERGIA DEBE INTEGRAR UN ALTO NUMERO DE COMPONENTES QUE PUEDAN SER RECICLABLES O REUTILIZABLES (ECONOMIA CIRCULAR). POR ELLO PROPONEMOS EL DISEÑO DE UN TIPO DE MEMBRANAS POLIMERICAS QUE PUEDAN SER DEGRADADAS EN CONDICIONES LIGERAMENTE ACIDAS Y, POR TANTO, PODRIAN RECUPERARSE SUS PRINCIPALES CONSTITUYENTES (MONOMEROS), O QUE PUEDAN SER REACONDICIONADAS PARA SER REUTILIZADAS AL FINAL DE LA VIDA UTIL DE LA BATERIA; AMBAS SON ESTRATEGIAS DE BAJO COSTE Y TENDRIAN UN IMPACTO MEDIOAMBIENTAL BAJO. ADEMAS, LA AUSENCIA DE ATOMOS DE FLUOR EN SU COMPOSICION, QUE PODRIAN LIBERAR COMPUESTOS TOXICOS TRAS SU ELIMINACION, HACE QUE ESTAS NUEVAS FAMILIAS DE MEMBRANAS POLIMERICAS SEAN MAS RESPETUOSAS CON EL MEDIO AMBIENTE QUE LAS ACTUALES MEMBRANAS PERFLUORADAS, QUE SON UTILIZADAS EN LAS BFRS DE VANADIO. LA PRESENCIA DE UNA MENOR CANTIDAD DE ATOMOS DE FLUOR ES TAMBIEN ECONOMICAMENTE MAS FAVORABLE, YA QUE LA INTRODUCCION DE CADA ENLACE C-F REQUIERE MUCHA ENERGIA Y RECURSOS. EL OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO ES EL DISEÑO, LA SINTESIS Y LA CARACTERIZACION DE MEMBRANAS POLIMERICAS LIBRES DE FLUOR, RECICLABLES Y ALTAMENTE CONDUCTORAS DE ANIONES PARA BFRS DE HIERRO DE ALTA DENSIDAD DE ENERGIA. LA METODOLOGIA DE DISEÑO DE ESTAS MEMBRANAS POLIMERICAS NOVEDOSAS SE ABORDARA TENIENDO EN CUENTA VARIAS CONSIDERACIONES. EN PRIMER LUGAR, LA MEMBRANA POLIMERICA, QUE SE INTEGRE EN LAS CELDAS ELECTROQUIMICAS DE FLUJO, DEBE PRESENTAR UNA ALTA CONDUCTIVIDAD IONICA A TEMPERATURA AMBIENTE, UNA BAJA PERMEABILIDAD AL ANALITO REDOX DE HIERRO, Y BUENAS PROPIEDADES MECANICAS, ASI COMO ESTABILIDAD QUIMICA Y TERMICA EN EL RANGO DE TEMPERATURAS EN LOS QUE ESTOS NOVEDOSOS ELECTROLITOS BASADOS EN EL HIERRO SEAN ESTABLES. EL IMPACTO DE LA FUNCIONALIDAD QUIMICA DE LAS MEMBRANAS POLIMERICAS SE EVALUARA TAMBIEN EN UNA BATERIA DE FLUJO REDOX DE HIERRO A ESCALA DE LABORATORIO, GRACIAS A LA COLABORACION INTERDISCIPLINAR ENTRE LOS GRUPOS DE INVESTIGACION QUE PARTICIPAN EN LA PROPUESTA.LOS RESULTADOS ESPERADOS PUEDEN FACILITAR LA CREACION DE MATERIALES DE BATERIA DE BAJO COSTE, MAS SEGUROS Y EFICIENTES, PARA SU APLICACION EN PARQUES SOLARES Y EOLICOS, DE FORMA QUE SE PUEDA ALMACENAR EL EXCEDENTE DE ENERGIA ELECTRICA, REDUCIENDO ASI LAS EMISIONES DE CO2 Y EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE. ADEMAS, ESTE PROYECTO ESTA RELACIONADO CON LAS ESTRATEGIAS DE ESPAÑA Y DE LA UE DENTRO DEL PLAN DE RECUPERACION, TRANSFORMACION Y RESILIENCIA QUE TRAZA LA HOJA DE RUTA PARA LA MODERNIZACION DE LA ECONOMIA ESPAÑOLA, LA RECUPERACION DEL CRECIMIENTO ECONOMICO Y LA CREACION DE EMPLEO, INCLUSIVA Y RESILIENTE TRAS LA CRISIS COVID-19, Y PARA RESPONDER A LOS RETOS DE ESTA DECADA, Y DE LAS PROXIMAS.