CIC energiGUNEk bateria eraginkorragoak eta fidagarriagoak garatzen ditu, espazioan erabiltzeko

CIC energiGUNE buru den Monbasa proiektua amaituta dago jadanik, eta kostu txikiko Li-ion bateria solidoak garatzeko aukera emango du, sateliteetan erabiltzen diren ohiko metaketa unitateen errendimendua hobetuz

CIC energiGUNEk, energia elektrokimikoaren eta termikoaren biltegiratzearen arloan Europan erreferentea den ikerketa guneak, beste pauso bat eman du bateria eraginkorragoen garapenean, espazioan erabili ahal izateko. Euskal taldea buru duen eta Tecnaliarekin eta Gencoa (Erresuma Batua) eta Nanospace (Suedia) enpresekin aurrera eramaten ari den Monbasa proiektuari esker, nanosateliteetan erabiltzen diren baterien osagaien material kopurua murriztu ahal izango da eta, ondorioz, horien energia dentsitatea hobetuko da.

Duela denbora gutxi amaitu den proiektua, goi voltajeko Li-ion bateria batean integratuta dauden elektrolito solidoak erabiltzeko aukera ematen duten prozesatze teknika berrien hobekuntzan oinarritzen da. Horri esker, bateria horiek, satelite aurreratuenetan erabiltzen hasten ari den mikrosentsore serie berria egiteko erabiliko diren teknikekin bateragarri izango dira.

Teknika berri horiek sartzeari esker, Monbasa (Monolithic Batteries for Spaceship Applications) proiektuak apurtu egiten ditu elektrolito likido toxikoen eta sukoien erabileran oinarritutako Li-ion teknologiak orain arte eman izan dituen fidagarritasun arazoak. Arazo horien zergatia, elektrolito likidoek, kargan 0 gradutik gora eta deskargan 60 gradutik behera, segurtasun arazoak erakusten dituztela da. Halaber, orbitan presioak oso txikiak direnez, eta presurizazio sistemarik ez dagoenez, elektrolito likidoen irakite puntua asko jaisten da, beste segurtasun arazo bat bilakatuz. Aipatzekoa da, baita ere, jaurtiketan, bateriek, elektrolito likido ihesa eragin dezaketen dardarak eta azelerazioak jasaten dituztela.

Goi voltajeko Li-ion bateria batean integratuta dauden elektrolito solidoen planteamenduarekin eta erabilerarekin, prozesatze tekniken bitartez (magnetron sputtering, pulberizazio katodikoa), elektrolito likidoetan oinarrituta dauden oraingoek baino energia dentsitate handiagoa duten Li-ion bateria solidoak lortu daitezkeela erakutsi nahi da. Bateria horiek funtzionamendua hobetuko dute kanpoko espazioaren hutsunean, eta baita tenperaturen bitartea ere, bitarte handiagoan jardunez eta, gainera, likidorik ez duten osagai solidoei esker, jaurtiketa faseko dardarak eta azelerazioak jasan ahal izango dituen trinkotasuna izango dute. Bateria mota horren berehalako aplikazio eremua nanosateliteena izango da. Alor horretan, 2012ko 25 jaurtiketetatik, 2020ko ia 600era igarotzea aurreikusten da; hori bai, beste esparru batzuei begira, IoT (Internet of Things) izenekoari eta 4.0 Industriari, besteak beste.

Orokorrean, Monbasak, bost behar nagusiri erantzungo dien eta espazioko funtzionaltasunerako egokia izango den bateria berria lortzea bilatu du: energia eta dentsitate eraginkortasun handia; tamaina eta pisu txikia (1. irudia), fidagarritasun handia; bateragarritasuna segurtasun arautegiekin eta estandarrekin; eta kostu-eraginkortasun indize handia (2. irudia).

Prozesatze teknika horiek oso ohikoak ziren orain arte, altzairuaren, beiraren eta elektronikaren sektoreetan, batez ere, baina orain arte ez dira maila industrialean aplikatu baterien prozesatzean, eta hori benetako erronka da. Horrez gain, elektrolito solidoen egonkortasuna baliatuz, katodo eta anodo materialen konbinazioak erabili ahal izango dira egungo Li-ion baterietan lortzen direnak baino askoz voltaje handiagoak dituzten baterietan, zelda bakoitzean 5 volt lortzea aurreikusiz, egungo 3.7 – 3.9 volten aurrean.

CIC energiGUNEko ikerlariak buru dituen Monbasa proiektua, Europa espazioko lasterketaren abangoardiako taldean lekutzeko beharrari erantzuteko modua ere bada. Energiaren metaketaren eta espazioan aplikatzearen esparruan aurrera eraman den lana funtsezkoa da Europako industria espazioko esparruan lider diren herrialdeen mailan jar dadin: Estatu Batuak, Japonia eta Txina.

CIC energiGUNEri buruz

Egoitza Arabako Teknologia Parkean duen CIC energiGUNE, Eusko Jaurlaritzako Ekonomiaren Garapen eta Azpiegitura Sailaren esku dagoen biltegiratzearen ikerketa arloko ekimen estrategikoa da. Arabako Foru Aldundiaren eta Energiaren Euskal Erakundearen laguntza du, eta baita energiaren eta biltegiratzearen sektoreko Euskadiko enpresa nagusiena ere: Iberdrola, Cegasa Portable Energy, Sener, Siemens-Gamesa, Ormazabal, Idom, Solarpack, Mondragon Korporazioa eta Nortegas.

Miñaoko CICek oso emaitza garrantzitsuarekin itxi zuen 2018ko ekitaldia: eragin handiko 500 argitalpen zientifiko baino gehiago, epealdian 35 industria proiektu baino gehiagotan parte hartu izana, eta baita Europa mailako 9tan ere, H2020 esparruaren barruan, Europan 120 milioi euro baino gehiago trakzionatuz.