Una bateria de hidruro de níquel-metal podría abaratar los coches eléctricos

Una batería de hidruro de níquel-metal podría abaratar los coches eléctricos

Científicos de BASF están explorando las posibilidades de un tipo más antiguo de batería, de hidruro de níquel-metal, que hoy día se utiliza en los híbridos y que podría abaratar los coches eléctricos.

Prácticamente todos los fabricantes interesados ​​en producir coches eléctricos están trabajando en la mejora de las baterías de ión-litio para fabricar coches más baratos y aumentar el rango de conducción.

Pero los científicos de BASF están explorando las posibilidades de un tipo más antiguo de batería, de hidruro de níquel-metal, que hoy día se utiliza en los híbridos. Recientemente han logrado duplicar la cantidad de energía que pueden almacenar estas baterías, haciendo que puedan compararse con las baterías de ión-litio. Y tienen un plan para mejorarlas mucho más, lo que en potencia podría aumentar el almacenamiento de energía unas ocho veces.

Los investigadores de BASF tienen como objetivo crear baterías que cuesten 146 dólares (129 euros) por kilovatio-hora, más o menos la mitad que las baterías de ión-litio más baratas usadas en coches eléctricos.

Las baterías de ión-litio tienen preferencia para muchas aplicaciones porque son más ligeras y compactas, y esa es la razón por la que han sustituido a las baterías de hidruro de níquel-metal en la mayoría de dispositivos electrónicos portátiles.

Sin embargo, las baterías de hidruro de níquel-metal tienen algunas ventajas significativas al utilizarse en coches, y por eso se llevan usando en los híbridos durante décadas. Son duraderas y considerablemente más seguras que las baterías de ión-litio, en parte porque no usan líquidos inflamables, como hacen las baterías de ión-litio, así que no se incendian si se produce un recalentamiento o se sobrecargan, y por tanto sus sistemas de refrigeración y los controles electrónicos son mucho más simples. Los sistemas de seguridad pueden aumentar cerca de un 25% el coste de un paquete de baterías de ión-litio, y aumentar el peso en un 50%, según datos del grupo de la industria estadounidense Advanced Battery Consortium.

A estas ventajas inherentes, los científicos de BASF han añadido mejoras en los materiales a base de níquel que usan las baterías. Los cambios de la microestructura han contribuido a que sean más duraderas, lo que a su vez ha permitido cambios en el diseño de la célula con los que se ha ahorrado una cantidad de peso considerable, permitiendo el almacenamiento de 140 vatios-hora por kilogramo.

Las células de las baterías de ión-litio pueden almacenar mucha más energía: 230 vatios-hora por kilogramo en algunos casos. Pero al tener en cuenta el peso adicional de los sistemas de seguridad, y el hecho de que gran parte de la energía se mantiene en reserva para reducir el desgaste y permitir que la capacidad de almacenamiento de energía se disipe con el tiempo, la ventaja puede acabar desapareciendo.

Un análisis reciente ha encontrado que la cantidad total utilizable de almacenamiento de energía en las baterías de ión-litio para coches eléctricos es de entre 60 y 120 vatios-hora por kilogramo. Los investigadores aún tienen que probar si las células de BASF pueden durar tanto como las baterías convencionales de hidruro de níquel-metal.

El siguiente paso para BASF es introducir cambios más radicales en las baterías de hidruro de níquel-metal, cambiando los materiales utilizados hoy día por otros que puedan almacenar más energía y soportar mayores tensiones.
 
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Coches con aire comprimido: la tecnología ecológica Hybrid Air de Citroën y Peugeot

Autor: 

Cecilio Galdón

Fecha: 17/04/2013

En el mundo del motor, los coches eléctricos e híbridos ganan cada vez más terreno. Crece el interés de los consumidores por los coches eficientes y poco contaminantes, lo que empuja a las marcas a apostar firmemente por nuevas tecnologías en materia energética. ¿Se imaginan un coche que funcione con aire y se cargue en solo 10 segundos? Citroën y Peugeot, sí.

Y no solo lo han imaginado, sino que ya trabajan en una tecnología revolucionaria que, combinando un motor de gasolina y un propulsor de aire comprimido, promete unas reducciones de consumo y emisiones espectaculares: 2,9 litros por cada 100 kilómetros y 69 gramos de CO2 por kilómetro. Se llama Hybrid Air y llegará al mercado en 2015.

Por ejemplo, un motor de gasolina 1.2 de 82 CV combinado con uno de aire comprimido que desarrolle 40 CV. Al igual que ocurre con los coches híbridos, el coche podría funcionar únicamente con el propulsor de gasolina, solo con el motor de aire comprimido (en ciudad) o con ambos funcionando a la vez con una potencia total de 122 CV.

Si se acaba el aire, el motor de gasolina será el encargado de mover el coche y en poco tiempo comprimirá el aire del sistema hidráulico para volver a cargar el depósito de energía, que estará situado en el suelo del vehículo.

Los coches pequeños del grupo PSA (Citroën-Peugeot) serán los primeros en probar esta tecnología. Concretamente, el Citroën C3 y el Peugeot 2008. Por el momento se desconocen los precios a los que se pondrán a la venta estas motorizaciones, aunque su sobreprecio con respecto a la versión normal debería ser inferior a 2.000 euros.

En caso de que los resultados sean positivos, PSA espera montar los motores híbridos de gasolina y aire compromido Hybrid Air en coches aún más pequeños, como los microurbanos, con los que se podrían lograr consumos de hasta 2 litros de carburante cada 100 kilómetros.

El Proyecto Hércules hará rodar un coche propulsado con hidrógeno producido con energía solar en España

El Proyecto Hércules hará rodar un coche propulsado con hidrógeno producido con energía solar en España. Energías limpias,investigación e innovación

En septiembre comenzará a rodar un coche de pila de hidrógeno por las carreteras españolas. Este primer prototipo está siendo desarrollado dentro del proyecto Hércules.

El proyecto Hércules, con un presupuesto de 10 millones de euros y una duración de 4 años, pretende demostrar la viabilidad técnica y económica de la producción de hidrógenoa partir de una fuente inagotable, limpia y de alta disponibilidad en nuestro país como es el sol y a su vez profundizar en la integración del binomio hidrógeno-pilas de combustible como método limpio y eficiente para la transformación de hidrógeno en energía eléctricadentro del campo del transporte terrestre.

Además, este proyecto incluye el diseño de una estación de servicio (hidrogenera) en la planta de energía termosolar que Abengoa tiene en Sanlúcar La Mayor (Sevilla), para el repostaje del prototipo de hidrógeno. Este proyecto está integrado por un consorcio de empresas y organismos públicos españoles mayoritariamente andaluces como Abengoa (Hynergreen y Solúcar R&D), Santana Motor, INTA, Carburos Metálicos, AICIA, GreenPower y la Junta de Andalucía.

El aprovechamiento de la energía del sol para la producción del hidrógeno se realiza fundamentalmente mediante paneles fotovoltaicos y un sistema Stirling que generan la energía eléctrica empleada por un sistema electrolizador, que se encarga de generar hidrógeno mediante disociación de la molécula del agua. El hidrógeno renovable producido se envasa a presión en los tanques de la hidrogenera, a la espera de que el usuario llegue con su vehículo para repostar. En un par de minutos se llena el depósito del vehículo, que se mueve gracias a la electricidad de la pila de combustible recargada con dicho hidrógeno.

El prototipo de hidrógeno se está desarrollando mediante la adaptación del todoterreno comercial modelo Santana 350, sustituyendo su sistema de propulsión convencional, por un nuevo sistema de potencia compuesto principalmente por una pila de combustible y un motor eléctrico. Este vehículo dispone de una potencia de 200 CV, una autonomía de 400 km y un depósito de hidrógeno tipo III a 350 bar de presión.

Web del Proyecto Hércules: www.proyectohercules.es

El Proyecto Hércules hará rodar un coche propulsado con hidrógeno producido con energía solar en España. Energías limpias, investigación e innovación

Fuente: mi+d (weblogs.madrimasd.org)

Mutriku (Gipuzkoa) cuenta con la primera planta europea que suministra energía a través de las olas del mar

La localidad guipuzcoana de Mutriku acoge la primera planta europea que producirá y suministrará energía eléctrica a través de las olas del mar. La instalación cuenta con una potencia de 296 Kw y se estima una producción anual de 600.000 kw/hora, equivalente al consumo de 600 personas. El Gobierno vasco ha invertido 2,3 millones en este proyecto, cuyo coste total ha sido de 6,7 millones de euros.

El director general del Ente Vasco de la Energía (EVE), José Ignacio Homaeche, ha explicado en Mutriku a los medios de comunicación los detalles de esta nueva planta, que será inaugurada este viernes por el lehendakari, Patxi López, y los consejeros Bernabé Unda e Iñaki Arriola.
Los departamentos de Vivienda, Obras Públicas y Transportes y de Industria, Innovación, Comercio y Turismo, a través del EVE, coincidiendo con el proyecto de nueva construcción de un dique de abrigo para la protección del puerto de Mutriku, plantearon la posibilidad de incluir en la misma una instalación energética renovable para la producción de energía eléctrica aprovechando las olas que inciden en el dique.
La planta guipuzcoana cuenta con tecnología denominada OWC (Columna de Agua Oscilante en sus siglas en inglés) de la compañía escocesa Wavegen, perteneciente al grupo Voith Hydro. Actualmente es una de las tecnologías de aprovechamiento energético de las olas "más maduras que existen en el mercado", según ha explicado Hormaeche. Las turbinas han sido fabricadas por la empresa vasca Voith Hydro Tolosa en la planta que esta empresa dispone en la localidad guipuzcoana.
La de Mutriku es la primera instalación marina conectada a red en funcionamiento en el Estado y en la Europa Continental. Cuenta con 16 cámaras turbinas, con una potencia instalada total de 296 kW. Se trata de una planta demostrativa de las capacidades de esta fuente energética, pionera en toda Europa "dada su novedad y características singulares".
El director del EVE ha detallado que se estima una producción anual de 600.000 kWh, lo que supone energía eléctrica suficiente para abastecer las necesidades de 600 personas. Esta energía producida de forma limpia y renovable evitará la emisión de 600 toneladas de CO2 al año, equivalente al efecto depurativo de 80 hectáreas de bosque.

FUNCIONAMIENTO
El funcionamiento del sistema de Mutriku se basa en la presión que ejerce la ola sobre el aire. La planta cuenta con 16 cámaras de aire dentro del dique, de forma que al llegar la ola presiona el aire de las cámaras y éste asciende pasando por las turbinas y haciéndolas girar.
Cuando la ola se retira, el aire es succionado y también pasa por la turbina, lo que en ambos casos produce un movimiento giratorio de cada turbina, siempre en el mismo sentido, que se aprovecha para mover los generadores y producir electricidad. El agua de mar nunca entra en contacto con los elementos electro-mecánicos de la instalación. Además, está insonorizada y cuenta con un muro de protección de 5 metros de grosor debido a la intensidad de las olas en los temporales.
Toda la energía eléctrica producida de esta forma limpia se inyecta directamente a la red general de distribución, lo que hace de Mutriku "única en su tipo en todo el mundo", ya que las otras dos instalaciones existentes en Portugal y Escocia son prototipos que tienen por finalidad principal la investigación antes que la producción de energía. No así la instalación de Mutriku, que ya se trata de una planta pre-comercial. Sin embargo, la UPV/EHU prevé llevar a cabo investigaciones en la misma.
La instalación energética de las olas de Mutriku es una planta pre-comercial que pretende dar a conocer y probar la viabilidad de este tipo de instalaciones como fuente de abastecimiento energético.
Según ha explicado el EVE, la energía del mar cuenta con un "notable potencial energético dada la abundancia del recurso". Euskadi cuenta con una costa con un potencial de olas medio-alto, de aproximadamente 24 kW/m y unas condiciones no excesivamente agresivas lo que hacen que sea "un lugar idóneo para las instalaciones marinas de captación de olas".
Además, uno de los principales proyectos en energía marina actualmente en fase de desarrollo e instalación es el Bimep (Biscay Marine Energy Platform), que será un centro de ensayos en mar abierto situado frente a la costa de Armintza-Lemoiz, que prevé estar listo para el segundo semestre de 2012.
Esta futura instalación permitirá la prueba y ensayo de las diferentes tecnologías marinas para la captación de olas. Bimep reunirá en un solo punto los desarrollos tecnológicos "más novedosos y a las empresas más punteras en el desarrollo marino".

Diseñan un nuevo método de producción de hidrógeno a partir de luz solar

Presenta una gran eficacia en términos económicos y un alto rendimiento

Un equipo de ingenieros e investigadores de la University of Colorado Boulder, en Estados Unidos, ha desarrollado un nuevo método de producción de hidrógeno a partir de luz solar que, según un informe del Departamento de Energía norteamericano, constituye una de las opciones tecnológicas más interesantes para el desarrollo de esta fuente de energía sostenible. Las ventajas del método radican en su alto rendimiento y su eficacia en términos económicos.

Un mayor rendimiento en términos productivos y una mejora sustancial en cuanto a los costes serían las dos ventajas principales de un nuevo método de producción de hidrógeno mediante luz solar, desarrollado por especialistas de la University of Colorado Boulder. El equipo de ingenieros y científicos norteamericanos ha recibido, además, el apoyo del Departamento de Energía de los Estados Unidos, por la efectividad del método para la generación de este combustible renovable.

El proyecto, dirigido por el profesor Alan Weimer, consiste en una serie de espejos destinados a concentrar los rayos del sol y a crear temperaturas muy elevadas, en torno a los 2.640 grados Fahrenheit (unos 1450º C). Gracias a ese proceso y a otros complementarios, se logra dividir el hidrógeno y el oxígeno del agua empleada en el sistema.

En la actualidad, el método más barato para la producción de hidrógeno es un proceso que combina metano con vapor de gas natural. A pesar de su eficacia en términos económicos, durante este proceso se liberan cantidades significativas de dióxido de carbono a la atmósfera, provocando en consecuencia que la producción de este combustible afecte al medio ambiente.

Buscando nuevos métodos que combinen la eficiencia económica, el rendimiento productivo y la disminución de las emisiones contaminantes, el Departamento de Energía de los Estados Unidos encargó un informe a la compañía TIAX sobre diferentes procesos en desarrollo e investigación para la generación de hidrógeno y su empleo como combustible.

Principales ventajas

El mencionado informe concluyó que el método desarrollado en la University of Colorado Boulder no produce emisiones de gases de efecto invernadero y es más rentable que el resto de las tecnologías analizadas. El avance fue difundido a través de una nota de prensa de la universidad y de un artículo publicado por Science Daily.

¿Por qué el método diseñado por Alan Weimer y su equipo fue calificado de esta forma en el informe de TIAX para el Departamento de Energía? Básicamente, porque las reacciones de disociación del agua se producen a temperaturas más bajas y son más rápidas que en otros procesos. Además, se requiere una menor cantidad de energía y de materiales activos, lo que se traduce en una disminución de los costes de producción.

Según Weimer, el uso de una película fina como recubrimiento en el receptor solar, de características porosas, permite que el calor y el vapor necesario para el proceso fluyan más fácilmente a través del dispositivo, provocando que las reacciones se produzcan de manera más eficiente.

Los especialistas han podido reducir la temperatura necesaria para dividir el agua en unos 482 grados Fahrenheit (250º C), además de eliminar la inestabilidad del proceso (uno de los grandes obstáculos en muchos métodos empleados en la actualidad), mediante el uso de películas delgadas como recubrimiento y de un sustrato de reactivos.

Purificación de agua

Para los ingenieros e investigadores de la University of Colorado Boulder, este nuevo método constituye un avance importante para el desarrollo del hidrógeno como combustible, y existe una buena oportunidad para que se convierta en la corriente principal en términos de energías sostenibles en el suroeste de los Estados Unidos y en otras regiones de alta incidencia de energía solar en todo el mundo.

Por otra parte, el método de división del agua desarrollado por Weimer y sus colegas no solamente utiliza recursos renovables y produce hidrógeno sostenible, sino que además puede ser muy eficaz para purificar y potabilizar agua, lo que podría solucionar los problemas de escasez de agua en el futuro.

Weimer está presentando actualmente su investigación en distintas organizaciones para obtener el apoyo necesario para continuar la investigación, para la que se requieren recursos gubernamentales y privados. Entretanto, el Departamento de Energía continúa investigando nuevos enfoques para la producción de hidrógeno a partir de luz solar.

El objetivo final es la comercialización de la producción, tanto con éste como con otros métodos. Según el Departamento de Energía, la planificación de costes en el análisis de producción de hidrógeno hacia 2015 indica un precio de seis dólares por kilogramo, mientras que en 2025 los valores deberían oscilar entre los dos y los tres dólares por kilogramo.

Videos: Canal de toyotaesqcomm en YouTube.Autor Pablo Javier Piacente.

Los biocombustibles podrían no ser tan ecológicos

Los biocombustibles podrían no ser tan ecológicos como se cree, advierten investigadores del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT).

Los científicos han realizado cálculos basados en la huella de carbono total de los combustibles fósiles y de los biocombustibles, que han revelado que las tecnologías de generación de estos últimos también pueden tener como resultado grandes emisiones contaminantes, si no se hacen de manera apropiada.

En el proceso de generación de biocombustibles se realizan acciones que van desde la adquisición de la biomasa a su transporte, y desde la conversión de la biomasa en biocombustibles a su combustión. Todos estos procesos requieren energía, señalan los investigadores, y esto se traduce en emisiones de dióxido de carbono.

Asimismo, el estudio ha revelado que, en función del tipo de tierra utilizada para generar los componentes de los biocombustibles (plantaciones de soja o palma, entre otras) los biocombustibles pueden llegar a suponer emisiones de dióxido de carbono hasta 10 veces mayores que las de los combustibles convencionales.

Por otro lado, los casos de cambio en la utilización de la tierra (por ejemplo, conversión de bosques en terrenos de cultivos), para poder cultivar las fuentes de biocombustibles, resultan más contaminantes que el uso de combustibles tradicionales.

El desafío del uso de biocombustibles, concluyen los científicos, radica por tanto en conseguir producirlos de manera sostenible. Una solución posible, señalan, sería generarlos a partir de cultivos de algas y Salicornia, que no requieren de suelos fértiles ni de agua dulce para crecer.     


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Un coche que se mueve con heces.

Un nuevo tipo de coche se exhibió recientemente por las calles de Reino Unido: un VW Beetle propulsado por biometano, gas extraído de los residuos de una planta de tratamiento de aguas. Un coche que se mueve con heces.

Enviado por: ECOticias.com / Red / Agencias, 13/08/2010.

Cuando se habla de energías verdes, lo más común es pensar en parques eólicos, campos de paneles solares y grandes presas que no sólo generan electricidad, sino también hermosos y fotográficos panoramas que nos hablan de un mundo más limpio y mejor. Pero las energías verdes no siempre provienen de estos pintorescos lugares. Las podemos encontrar en los lugares más insospechados. Por ejemplo, en nuestro cuarto de baño.
El metano es un gas ampliamente utilizado como combustible en turbinas o en generadores de vapor. Es un gas de efecto invernadero 20 veces más potente que el dióxido de carbono, cuya liberación incontrolada hacia la atmósfera aceleraría el proceso del calentamiento global. Pero de forma controlada, es común su uso como fuente de calor para casas y cocinas, en forma de gas natural. Y desde hace no mucho tiempo, también como combustible alternativo de vehículos. La idea no es nueva: el metano ya es un carburante utilizado en Europa y América, llamado gas natural comprimido (GNC).
La cuestión es: ¿cómo se obtiene este gas metano? En la naturaleza, se produce como producto final de la putrefacción de las plantas y elementos orgánicos. Y también de los residuos humanos. Precisamente de estos últimos se ha creado el llamado biometano, extraído del tratamiento de, literalmente, excrementos humanos. Un hallazgo que supone un paso más en la búsqueda de fuentes naturales para combustibles de vehículos.
Parece mentira, pero…

The Greenfuel Company, la Compañía de Combustibles Verdes, es una organización con sede en Bath, Reino Unido, dedicada a la creación y desarrollo de combustibles de automóviles alternativos a la gasolina y diésel menos contaminantes, pero igualmente competentes. El gas licuado del petróleo (GLP) es, en estos momentos, su principal alternativa a los combustibles tradicionales, pero siempre se encuentran en constante búsqueda de nuevas opciones: biodiesel, hidrógeno, y por supuesto, la electricidad.

Debido a su experiencia en este campo, la compañía de reciclado Geneco, filial de la organización de tratamiento de aguas y residuos del suroeste de Inglaterra Wessex Water, se dirigió a The Greenfuel Company con una proposición: en lugar de utilizar el gas metano proporcionado por el tratamiento de residuos en sus plantas para generar electricidad, quizás se podría utilizar para propulsar un automóvil.

Ingram Legge, director de The Greenfuel Company, habló con Deutsche Welle sobre la idea. “Geneco nos preguntó si sería posible”, recuerda, “y nosotros respondimos rápidamente: ‘sí, podemos’”. El proceso requería una limpieza exhaustiva del metano extraído de los residuos de Geneco para la total eliminación del CO2 de su contenido, pero una vez superado este obstáculo, el biometano ha demostrado ser tan eficiente como su hermano el GNC.
Los requisitos

La demostración, llevada a cabo en un sencillo Volkswagen Beetle por las calles de Bristol, tuvo gran éxito entre la audiencia, y se espera que muchos coches sean modificados a partir de ahora para poder circular con biometano. Para ello, se requeriría una serie de instalaciones extra en el vehículo que tardarían entre 3 y 4 días, con un coste aproximado de 2.500 euros.

Esta instalación, no obstante, no elimina por completo la gasolina o el diésel como elemento combustible en los coches: la creación de un sistema que funcione únicamente con biometano sería posible, pero requeriría más cambios en el automóvil que aumentaría el precio de la instalación considerablemente. El actual modelo de coches de biometano requiere la combustión de gasolina durante los primeros minutos de conducción, hasta que el coche adquiere la temperatura adecuada.

Entonces, el sistema cambia automáticamente para propulsar al coche únicamente con biometano. “Siendo realistas, el uso de gasolina para los primeros minutos sigue siendo mejor que su uso para todo el viaje”, comenta Legge, “y además, añade la ventaja de que si uno se queda sin combustible a medio camino, el sistema cambia de nuevo automáticamente a la gasolina. Nunca está de más tener un depósito de emergencia extra”, sonríe.

Bio-metano vs electricidad

Este es un detalle en el que los coches eléctricos le llevan ventaja al nuevo coche de bio-metano. Con los coches eléctricos no se emite gas alguno a la atmósfera… Al menos directamente. Y si esa electricidad proviene de fuentes renovables, entonces tampoco se darían emisiones contaminantes de forma indirecta. Pero muchas veces, esto no es así. “Si para obtener esa electricidad se ha de recurrir a la combustión de gases o a reacciones nucleares, no se trata de una energía sostenible”, afirma Legge.
Además, los coches de biometano también cuentan con una gran ventaja sobre los eléctricos a la hora de rellenar sus depósitos. Mientras un coche eléctrico necesita varias horas para cargarse, los depósitos de los coches de biometano se llenarían del mismo modo que los automóviles convencionales de gasolina, tan pronto como el bio-metano llegue a las estaciones de servicio en las carreteras. Además, el combustible duraría también mucho más tiempo. “Los coches eléctricos son una gran idea, pero son más prácticos para conducir por la ciudad. A la hora de hacer trayectos largos, un coche de biometano es mucho más fiable. Nadie quiere quedarse tirado en la cuneta en medio de un viaje familiar”, bromea el director de The Greenfuel Company.

En conclusión, ¿podría decirse que los coches de bio-metano son los coches del futuro? “Definitivamente, será uno de los coches del futuro, pero no el único”, afirma Legge. “Habrá automóviles con todo tipo de propulsiones, y este será sin duda uno de ellos”. Está claro que, en un futuro donde todo se aprovecha, la gasolina y el diésel tienen los días contados.

Autora: Lydia Aranda Barandiain
Editor: José Ospina-Valencia
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