Nueva tecnología de batería

[Grelinette]

Bonjour à tous,

Hace unos días asistí a una reunión de profesionales que discutieron los nuevos desarrollos en el sector de paneles solares y el inevitable problema del almacenamiento de energía.

Uno de ellos anunció que una nueva tecnología de batería, utilizando un polvo, había sido desarrollada y patentada por un ingeniero francés y su laboratorio ...

Esta tecnología sería mucho más eficiente que las tecnologías actualmente en vigor, y su comercialización dependería de las negociaciones con los fabricantes de baterías (compra de patentes, licencias de operación, etc.).

¿Alguien sabe acerca de esta llamada nueva tecnología de almacenamiento de electricidad a base de polvo?


Ps: puede ser un rumor, pero después de esta reunión hice una búsqueda en la red, no encontré nada sobre este anuncio de batería "revolucionario", sin embargo, los oradores de esta reunión son claramente identificados en la red como especialistas en energía solar y almacenamiento de energía ...

[gildas]

Hola grelinette

Lo siguiente no es polvo sino revolucionario,
También es otra nueva tecnología de batería:

UNA MICROPILA QUE CARBURA CON ALCOHOL

En medio de una negociación telefónica con un cliente importante, su teléfono celular falla. "Batería agotada" indica un mensaje en la pantalla antes de que se vuelva negro con hollín. ¡Ay! Olvidaste cargar tu teléfono. El profesor Mohamed Mohamedi quiere liberarnos de tales inconvenientes y cargas repetidas. En su laboratorio de electroquímica y microsistemas de energía, dedica sus energías al desarrollo de una pila de combustible que funciona con etanol generado a partir de residuos agrícolas y forestales. Capaz de funcionar continuamente por más tiempo que la costosa batería de iones de litio, esta batería verde podría desalojarla de nuestras computadoras y otros teléfonos móviles dentro de diez años.

Si bien el sector automotriz depende del hidrógeno gaseoso comprimido como combustible para las baterías de los vehículos de próxima generación, la industria electrónica podría recurrir al etanol o al metanol. Actualmente, Mohamed Mohamedi, profesor del Centro de Telecomunicaciones de Materiales Energéticos del INRS, favorece el uso de etanol, una molécula de alcohol rica en hidrógeno, para alimentar nuestros dispositivos electrónicos portátiles.

“Nuestro micropilote requiere combustible que sea fácilmente utilizable y transportable. Sin embargo, a temperatura ambiente, el hidrógeno es gaseoso. ¡Todos entenderán que sería difícil insertar un cilindro de hidrógeno comprimido en un teléfono celular! Un combustible líquido a temperatura ambiente como el etanol es más apropiado ", dice Mohamed Mohamedi. Tiene suerte: Canadá es una nación de granjeros. Cada año, millones de toneladas de desechos del cultivo de maíz y silvicultura podrían usarse para producir bioetanol sin afectar el suministro de alimentos del país.

Este combustible obtenido de la biomasa limitaría el uso de nuestros recursos fósiles y reduciría las emisiones de dióxido de carbono inherentes a la producción de hidrógeno. "Si nuestra tecnología despega, el desarrollo económico de la industria canadiense en torno a este bioetanol necesariamente seguirá", cree el profesor Mohamedi. Por lo tanto, la autonomía eléctrica de nuestras computadoras, tabletas y teléfonos requeriría un buen trago de alcohol con beneficios ambientales y económicos.

El etanol también tiene la ventaja de no ser tóxico y ser más seguro que el metanol, otro alcohol evaluado por Mohamed Mohamedi. Su densidad de energía, más alta que la de litio o incluso metanol, permite proporcionar una mayor potencia a la electrónica portátil, que a menudo consume energía.

Hacia la oxidación total
Imagínese mañana: su teléfono móvil funcionará continuamente gracias a esta microbatería de etanol. Para lograr esta hazaña, el usuario solo tendrá que alimentarla conectando cartuchos de etanol. Un lado inagotable que las baterías de iones de litio no tienen. Una vez que se alcanza su tasa de recarga máxima, deben reemplazarse. "A diferencia de las baterías de iones de litio que son sistemas de almacenamiento de energía, la microbatería de etanol es un sistema de conversión de energía. La transformación de la energía química en energía eléctrica utilizable continúa continuamente mientras el combustible (etanol) y el oxidante (oxígeno) estén presentes en la célula y reaccionen en dos electrodos. Esta reacción de oxidación-reducción transforma el etanol y el oxígeno en dióxido de carbono y agua, al tiempo que genera un flujo de electrones responsables de la corriente eléctrica ”, explica el profesor Mohamedi.

Hoy en día, aún no es posible oxidar por completo el etanol, incluso si la reacción química es catalizada tradicionalmente por el platino, un metal noble, raro y no renovable. Un acelerador real de la velocidad de reacción, este costoso catalizador tiene un defecto. Usado solo, el platino (Pt) tiende a ser envenenado, en particular por monóxido de carbono o ácido acético, productos intermedios formados durante la degradación incompleta del etanol. Así "asfixiado", el Pt ya no cumple su función de catalizador. Resultado: la velocidad de reacción cae inexorablemente, la potencia entregada por la batería también.

El equipo del profesor Mohamedi está desarrollando catalizadores más baratos al usar cantidades más pequeñas de platino y combinarlo con otros metales. "Nos estamos enfocando en el desarrollo de catalizadores trimetálicos u óxido de estaño (Sn) o cerio (Ce), por ejemplo, capaces de romper los tres tipos de enlaces en la molécula de etanol: carbono-oxígeno , carbono-hidrógeno y carbono-carbono. Cada uno de los tres componentes de los catalizadores (Pt, Pt-SnO2, Pt-CeO2) tiene sus afinidades con un tipo de enlace y promueve su ruptura. Combinados, podrán oxidar el 100% de etanol y garantizar una potencia de suministro estable a lo largo del tiempo ”, especifica Mohamed Mohamedi.

Si la catálisis presenta poca dificultad a altas temperaturas, está lejos de ser una tarea fácil a temperatura ambiente. “Hoy, dos catalizadores ya han sido seleccionados para formar parte del trío. Y, en tres a cinco años, esperamos lanzar este catalizador trimetálico o a base de óxido. Hasta entonces, queda mucho por hacer para determinar las proporciones óptimas de cada uno de los tres componentes del catalizador. "

Una cuestión de morfología.
Para el profesor Mohamedi, la nanoestructuración parece ser una forma de futuro para mejorar el rendimiento electroquímico de la célula y minimizar las cantidades de platino utilizadas. Su proyecto también fue financiado por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, el Fondo de Investigación de Quebec - Naturaleza y Tecnologías y el Centro de Quebec sobre Materiales Funcionales. En la práctica, pequeñas partículas metálicas se depositan en los electrodos por ablación con láser, una técnica avanzada que permite controlar la composición, el tamaño y la estructura de las nanopartículas que forman la aleación deseada para el catalizador.

Sorprendentemente, se encontró que una de las estructuras obtenidas tenía forma de cabezas de coliflor, a saber, inflorescencias debido a la formación de columnas de partículas de platino durante la etapa de nanoestructuración. Y si la anatomía nanométrica impresiona, no es simplemente por su belleza. "Esta morfología muy porosa permite mejorar el rendimiento electroquímico de la célula, porque la superficie de contacto entre el etanol y el catalizador es muy alta", especifica Mohamed Mohamedi, para quien esta curiosidad morfológica permitió avanzar en su proyecto. .

Según el investigador, “primero será necesario demostrar a los fabricantes que estas baterías verdes proporcionan energía estable y duradera antes de que sean aceptadas como alternativas a las baterías de iones de litio. También será necesario demostrar cualitativamente que la oxidación es completa y que no se forma ningún producto intermedio capaz de envenenar el catalizador. Un desafío que no asusta al profesor Mohamedi, un experimentado investigador en el campo de la estructura de electrodos y micro celdas de combustible. ♦

http://www.planete.inrs.ca/english/webz ... -a-lalcool

[elefante]

Polvo ..... en los ojos? Puede ser ?

Y desconfío de los efectos del anuncio: si existen, estas baterías pueden no valer un trípode cuando hacemos un análisis en profundidad de cualidades y defectos.

En mi opinión, almacenar electricidad es un problema falso en la mayoría de los casos.

Si no hay necesidad de insular, lo más rentable es la inyección del sector: cuando no está consumiendo, revende (por ejemplo, a través de un contador que se da vuelta) y el sistema se adapta automáticamente a sus puntas y momentos huecos

En la isla, tienes que pensar en el presupuesto. Imagina a Robinson en su isla desierta ...
A menos que tenga mucho espacio y mucho dinero, generalmente es más fácil dividir:
- almacenamiento solar para iluminación nocturna, equipos electrónicos, refrigeradores, con gestión y deslastre.
- solar térmica para ACS
- termosolar para calefacción, con o sin bomba de calor, con o sin entrada de leña
- grupo para puntas grandes (lavadora, máquina de soldar)
- butano / propano para la estufa y el ACS de invierno.

Y no vamos a tratar los problemas de la misma manera en una base de buceo en una isla polinesia que en una estación científica en Islandia:

- el problema de secado de la ropa no será el mismo
- el problema de cubrir períodos de poca luz solar tampoco.

[Grelinette]

Polvo ..... en los ojos? Puede ser ?
...
En mi opinión, almacenar electricidad es un problema falso en la mayoría de los casos.

Si no hay necesidad de insular, lo más rentable es la inyección del sector: cuando no está consumiendo, revende (por ejemplo, a través de un contador que se da vuelta) y el sistema se adapta automáticamente a sus puntas y momentos huecos
...

Sin embargo, el almacenamiento, en comparación / complemento de la inyección de la red eléctrica, sigue siendo un punto importante por varias razones y, por lo tanto, induce la investigación y el desarrollo de baterías y otros medios de almacenamiento:

- En primer lugar porque todos los sistemas eléctricos, de consumo y producción, no están necesariamente conectados a una red, comenzando por los medios de transporte.

Por ejemplo, podemos imaginar que en el futuro, algunos de nuestros medios de transporte producirán electricidad de manera eficiente cuando viajan, y en algunos casos la producción excede el consumo (descenso, velocidad estabilizada, ...), y esta energía deberá almacenarse para su posterior consumo.

Tenga en cuenta que es interesante imaginar que una energía producida en movimiento podría, por un medio u otro, unirse a una red paralela al movimiento (por ejemplo, la corriente se inyecta en una línea que sigue la red de carreteras, ferrocarriles, etc. naval, etc.), y esta misma red viene a suministrar, en la dirección opuesta, los vehículos que lo necesitan ... Y todo eso, por supuesto, sin conexión directa, inalámbrica.


- Segundo, debido a que la autonomía y la independencia energética son una idea que atrae a más de uno, es incluso para algunos un enfoque filosófico.

También recuerdo la tormenta de 2009 que destruyó
una gran parte de la red eléctrica, una tormenta seguida de hermosos días soleados que permitieron a las casas equipadas con paneles solares fotovoltaicos producir electricidad inutilizable, ya que solo estaba destinada a inyectarse en la red ...

En resumen, la mejora en el rendimiento del almacenamiento de electricidad progresará inevitablemente, y los anuncios de nuevos productos llegarán regularmente. También ha habido bastantes años, pero curiosamente, ¡nada prometedor parece!

Esperemos para saber más. Trataré de interrogar a la persona que habló al respecto.

[Ahmed]

Para hacer un seguimiento de lo que escribe en letra pequeña, sepa que el TGV, durante sus fases de frenado, puede producir electricidad que se devuelve a la catenaria, al menos si hay otro tren de usuarios en la sección considerado.

[elefante]

Ah, si hablamos de medios de transporte, es diferente.

El problema también es diferente: el combustible es más caro (debido a los impuestos) y la eficiencia de los motores no es famosa (45%, si no recuerdo mal)

[Grelinette]

Ah, si hablamos de medios de transporte, es diferente.

El problema también es diferente: el combustible es más caro (debido a los impuestos) y la eficiencia de los motores no es famosa (45%, si no recuerdo mal)

Le stockage para transporte u otros usos, es la misma pelea.

El ALMACENAMIENTO, en sentido amplio (reserva, provisión, economía, flujo de caja, ...) es casi genético en humanos, y siempre será un punto que buscará desarrollar, especialmente ahora para la electricidad. !

Para hacer un seguimiento de lo que escribe en letra pequeña, sepa que el TGV, durante sus fases de frenado, puede producir electricidad que se devuelve a la catenaria, al menos si hay otro tren de usuarios en la sección considerado.

Para los trenes es más simple porque la infraestructura existente significa que los trenes siempre están cerca de una red, en particular la catenaria del TGV.

Para el transporte por carretera, es más complejo pero interesante: los vehículos eléctricos que producen podrían aliviar su "desborde eléctrico" (o más bien compartir su producción cuando las baterías están llenas) si se dispusiera de un sistema de transferencia rápido e inalámbrico desarrollado a lo largo de las carreteras.

Esto revive los conceptos de carga / intercambio eléctrico (por ejemplo, "Mejor lugar","de redes inteligentes"o otros sistemas).

Además, tengo una pequeña pregunta técnica para los especialistas en electricidad:

¿Existe, como para los vehículos con motores de combustión interna, que el tanque (la batería) no esté completamente lleno?

Para los motores de gasolina, la razón es el sobrepeso debido al combustible, un punto esencial en particular para los aviones, pero para un vehículo eléctrico, si la posibilidad de recarga ya no es un problema, ¿hay interés en tener siempre sus baterías llenas?

[Grelinette]

Este es otro tema, pero le insto a que lea la interesante página de Wikipedia en Estaciones de carga eléctrica : http://fr.wikipedia.org/wiki/Station_de_recharge

[jean.caissepas]

¿Alguien sabe acerca de esta llamada nueva tecnología de almacenamiento de electricidad a base de polvo?

Ya he visto un sistema similar en EOS, que permite llenar una batería en 3 minutos con un "polvo" ya cargado.

link: https://gigaom.com/2012/02/27/filling-up-an-electric-car-battery-like-a-gas-engine/

[elefante]

Grelinette dijo:

El almacenamiento para el transporte u otros usos es la misma lucha.

Sí y no, los requisitos de transporte estarán relacionados con la relación potencia / peso. En fijo o ferroviario, podemos preferir la relación precio / rendimiento.