26
de juliol
de
2023, 12:00
Terrassa compta amb un centre que s'està avançant al futur: es tracta de Leitat, que duu a terme investigacions en clau sostenible, en auge en els últims anys. Però Leitat es va fundar el 1906, inicialment enfocada a la indústria tèxtil, i s'ha anat diversificant en el temps. Actualment, compta amb més de 500 treballadors en tots els seus àmbits, i busca "la sostenibilitat i la circularitat en tots els projectes".
De les diverses branques que es treballen a Leitat, n'hi ha una que és d'especial interès per a la societat pel que fa als reptes de la mobilitat del futur: un equip del centre terrassenc lidera la investigació per fabricar noves bateries per als vehicles elèctrics. N'hem parlat amb Ángel Manuel Escamilla Pérez, senior researcher en el grup de Energy Storage de Leitat.
- Com sorgeix AM4BAT i la idea de treballar en un nou sistema de bateries elèctriques?
- El projecte AM4BAT sorgeix de la necessitat de fer bateries més segures mitjançant la transició de les bateries actuals, de composició líquida, a una bateria completament d'estat sòlid. Les bateries actuals són d'un electròlit compost a base de solvents orgànics líquids, i el que volem és que la bateria tingui uns separadors que permetin la transmissió de ions dins de la mateixa bateria amb una matriu polimèrica completament sòlida tot mantenint les mateixes propietats als electròlits líquids actuals.
- Quins avantatges té? Les bateries d'estat líquid generen alguna mena d'emissió?
-Les bateries d'estat líquid (amb electròlit líquid) no generen emissions per si mateix de forma espontània, el que sí que podria passar amb l'electròlit líquid actual és que amb la calor se sobreescalfi, generant un fenomen semblant a una olla de pressió dintre de la bateria, provocant que en algun moment sigui necessari evacuar la quantitat de gas que es pugui formar a dins, per la degradació dels mateixos productes que hi ha dins la bateria. De tota manera, cal remarcar que totes les bateries actuals passen per diverses anàlisis abans d'arribar al mercat, fins a vuit nivells de seguretat. Tot i això, sempre es posa més el focus en una bateria que falla que no pas en tota la resta que funcionen correctament.
- És per això que hem vist alguns casos en què han explotat bateries de patinets, per exemple?
- Exactament. Com que és un sistema tancat, tot el que es fa perquè funcioni la bateria s'ha fet en un entorn controlat, però els productes que es fan servir es poden degradar (per calor, impactes…), cosa que generarà CO2, entre altres gasos escalfant la bateria, augmentant així la probabilitat de danyar-la, augmentant el risc d’incendi, ja que els electròlits són de base orgànica i per això són inflamables.
- Com és l'estructura d'aquestes noves bateries sòlides, i com es fabriquen?
- L'electròlit líquid està fet d’una sal de liti que està dissolta en solvents orgànics. La idea és passar aquesta tecnologia a quelcom similar però completament sòlid. Com ho aconseguim? Nosaltres farem un electròlit sòlid, eliminant la membrana impregnada del solvent liquid, permetent que la bateria funcioni a un rang de temperatura més ampli, augmentant així la seguretat.
- Les noves bateries estan pensades per a turismes, o vehicles més petits?
- El projecte es focalitza especialment en la mobilitat de vehicles híbrids o elèctrics (turismes), però és una tecnologia que es pot adaptar perfectament a sistemes més petits, com les bicicletes o els patinets, i també als autobusos, per exemple. El que canvia és la mida de la bateria, la quantitat de cel·les i la potència que es necessita, però el concepte general continua essent el mateix.
- Com es finança el projecte AM4BAT?
- AM4BAT és finançat per la Comissió Europea, i compta actualment amb una quinzena de col·laboradors de diversos països: Espanya, França, Bèlgica, Àustria, Alemanya, República Txeca i Regne Unit.
- Què es fa amb el residu de les bateries?
- La tendència actual és intentar recuperar els productes que introduïm a les bateries per poder-les fer més sostenibles i entrar dins de la circularitat. De fet, tenim un projecte específic, BATRAW, que treballa en el reciclatge, la recuperació i reutilització de les bateries, perquè es puguin fer servir en els diversos sistemes que estem desenvolupant.
- Seria possible que les bateries actuals, d'estat líquid, se substitueixin per les noves bateries sòlides? En quin termini creu que es podria implementar la nova tecnologia?
- Substituir les bateries actuals per les noves d’estat sòlid seria complicat. El que veig viable és treure la bateria d'estat líquid, portar-la a reciclatge i posar la nova d'estat sòlid. Ja que, cada vegada més s'intenten reutilitzar materials que s'han fet servir per les bateries d’electròlit líquid. És a dir, la idea és recuperar i reutilitzar els materials que ja estan al mercat i així, reduir els treballs d'extracció en mines, que generalment no són a Europa .
- Treballen amb la tecnologia de la impressió 3D. Què suposa, això?
- Això té diversos avantatges: permet reduir costos de producció, tenir capes més fines, amb la qual cosa es reduiria la mida de la bateria, i incrementar la seva capacitat. A Leitat disposem d'una àrea de síntesi de materials que treballa per implementar impressió 3D tant per l'electròlit sòlid com per al càtode.
- Els vehicles elèctrics, especialment els turismes, tenen un preu molt elevat en l'actualitat. Creu que aviat es podran fer amb preus més assequibles?
- Sí, la nostra idea va per aquí també: si es poden reduir costos de producció, els vehicles elèctrics seran molt més assequibles per a tothom. Si es poden reutilitzar materials que ja es troben al mercat i donar una segona vida a les bateries, reciclant tota mena de materials, es redueixen costos: d'explotació de mines, de transport...
- Creu que aviat podrem veure un sistema de mobilitat totalment elèctrica? Quins passos queden per fer?
- Aquesta transició s'haurà de fer de manera gradual: canviar tota la flota d'automòbils que circula actualment serà un procés llarg i necessitarà un desenvolupament d'una infraestructura per part del Govern. Crec que les noves bateries en estat sòlid contribuiran a fer que s'implementin canvis importants, perquè garanteixen més seguretat que les d'estat líquid, ja que té més resistència tèrmica i el temor per part de la societat o l'administració es redueix.
- Hi ha altres països que estiguin més avançats en aquesta matèria?
- No et sabria dir si hi ha altres països més avançats en matèria de regulació de la mobilitat elèctrica, però sí que és cert que hem de tenir en compte l’origen de l’energia i com produeix l’energia cada país. Si has de produir electricitat a base de carbó o altres processos que generin CO2, per exemple, no serveix de res tenir un vehicle elèctric, perquè la contaminació ve de més enrere, del procés de producció d'aquesta energia.
Cal veure si un vehicle elèctric que té una capacitat de circular un determinat nombre de quilòmetres genera més o menys emissions en funció de quantes se n'han fet per arribar a generar aquesta electricitat, per saber si és sostenible o no.
De les diverses branques que es treballen a Leitat, n'hi ha una que és d'especial interès per a la societat pel que fa als reptes de la mobilitat del futur: un equip del centre terrassenc lidera la investigació per fabricar noves bateries per als vehicles elèctrics. N'hem parlat amb Ángel Manuel Escamilla Pérez, senior researcher en el grup de Energy Storage de Leitat.
- Com sorgeix AM4BAT i la idea de treballar en un nou sistema de bateries elèctriques?
- El projecte AM4BAT sorgeix de la necessitat de fer bateries més segures mitjançant la transició de les bateries actuals, de composició líquida, a una bateria completament d'estat sòlid. Les bateries actuals són d'un electròlit compost a base de solvents orgànics líquids, i el que volem és que la bateria tingui uns separadors que permetin la transmissió de ions dins de la mateixa bateria amb una matriu polimèrica completament sòlida tot mantenint les mateixes propietats als electròlits líquids actuals.
- Quins avantatges té? Les bateries d'estat líquid generen alguna mena d'emissió?
-Les bateries d'estat líquid (amb electròlit líquid) no generen emissions per si mateix de forma espontània, el que sí que podria passar amb l'electròlit líquid actual és que amb la calor se sobreescalfi, generant un fenomen semblant a una olla de pressió dintre de la bateria, provocant que en algun moment sigui necessari evacuar la quantitat de gas que es pugui formar a dins, per la degradació dels mateixos productes que hi ha dins la bateria. De tota manera, cal remarcar que totes les bateries actuals passen per diverses anàlisis abans d'arribar al mercat, fins a vuit nivells de seguretat. Tot i això, sempre es posa més el focus en una bateria que falla que no pas en tota la resta que funcionen correctament.
- És per això que hem vist alguns casos en què han explotat bateries de patinets, per exemple?
- Exactament. Com que és un sistema tancat, tot el que es fa perquè funcioni la bateria s'ha fet en un entorn controlat, però els productes que es fan servir es poden degradar (per calor, impactes…), cosa que generarà CO2, entre altres gasos escalfant la bateria, augmentant així la probabilitat de danyar-la, augmentant el risc d’incendi, ja que els electròlits són de base orgànica i per això són inflamables.
- Com és l'estructura d'aquestes noves bateries sòlides, i com es fabriquen?
- L'electròlit líquid està fet d’una sal de liti que està dissolta en solvents orgànics. La idea és passar aquesta tecnologia a quelcom similar però completament sòlid. Com ho aconseguim? Nosaltres farem un electròlit sòlid, eliminant la membrana impregnada del solvent liquid, permetent que la bateria funcioni a un rang de temperatura més ampli, augmentant així la seguretat.
Leitat és el centre on es desenvolupa el projecte AM4BAT Foto: Marta Casas
- Les noves bateries estan pensades per a turismes, o vehicles més petits?
- El projecte es focalitza especialment en la mobilitat de vehicles híbrids o elèctrics (turismes), però és una tecnologia que es pot adaptar perfectament a sistemes més petits, com les bicicletes o els patinets, i també als autobusos, per exemple. El que canvia és la mida de la bateria, la quantitat de cel·les i la potència que es necessita, però el concepte general continua essent el mateix.
"El projecte es focalitza en la mobilitat de vehicles híbrids o elèctrics: sobretot turismes, però és una tecnologia que es pot adaptar a les bicicletes o als patinets, i també als autobusos"
- Com es finança el projecte AM4BAT?
- AM4BAT és finançat per la Comissió Europea, i compta actualment amb una quinzena de col·laboradors de diversos països: Espanya, França, Bèlgica, Àustria, Alemanya, República Txeca i Regne Unit.
- Què es fa amb el residu de les bateries?
- La tendència actual és intentar recuperar els productes que introduïm a les bateries per poder-les fer més sostenibles i entrar dins de la circularitat. De fet, tenim un projecte específic, BATRAW, que treballa en el reciclatge, la recuperació i reutilització de les bateries, perquè es puguin fer servir en els diversos sistemes que estem desenvolupant.
- Seria possible que les bateries actuals, d'estat líquid, se substitueixin per les noves bateries sòlides? En quin termini creu que es podria implementar la nova tecnologia?
- Substituir les bateries actuals per les noves d’estat sòlid seria complicat. El que veig viable és treure la bateria d'estat líquid, portar-la a reciclatge i posar la nova d'estat sòlid. Ja que, cada vegada més s'intenten reutilitzar materials que s'han fet servir per les bateries d’electròlit líquid. És a dir, la idea és recuperar i reutilitzar els materials que ja estan al mercat i així, reduir els treballs d'extracció en mines, que generalment no són a Europa .
"Es poden reutilitzar materials que ja es troben al mercat i donar una segona vida a les bateries, reduint així els costos de producció. "
- Treballen amb la tecnologia de la impressió 3D. Què suposa, això?
- Això té diversos avantatges: permet reduir costos de producció, tenir capes més fines, amb la qual cosa es reduiria la mida de la bateria, i incrementar la seva capacitat. A Leitat disposem d'una àrea de síntesi de materials que treballa per implementar impressió 3D tant per l'electròlit sòlid com per al càtode.
- Els vehicles elèctrics, especialment els turismes, tenen un preu molt elevat en l'actualitat. Creu que aviat es podran fer amb preus més assequibles?
- Sí, la nostra idea va per aquí també: si es poden reduir costos de producció, els vehicles elèctrics seran molt més assequibles per a tothom. Si es poden reutilitzar materials que ja es troben al mercat i donar una segona vida a les bateries, reciclant tota mena de materials, es redueixen costos: d'explotació de mines, de transport...
Entrevista amb Ángel Escamilla a la seu de Leitat Foto: Daniel Martí/Leitat
- Creu que aviat podrem veure un sistema de mobilitat totalment elèctrica? Quins passos queden per fer?
- Aquesta transició s'haurà de fer de manera gradual: canviar tota la flota d'automòbils que circula actualment serà un procés llarg i necessitarà un desenvolupament d'una infraestructura per part del Govern. Crec que les noves bateries en estat sòlid contribuiran a fer que s'implementin canvis importants, perquè garanteixen més seguretat que les d'estat líquid, ja que té més resistència tèrmica i el temor per part de la societat o l'administració es redueix.
- Hi ha altres països que estiguin més avançats en aquesta matèria?
- No et sabria dir si hi ha altres països més avançats en matèria de regulació de la mobilitat elèctrica, però sí que és cert que hem de tenir en compte l’origen de l’energia i com produeix l’energia cada país. Si has de produir electricitat a base de carbó o altres processos que generin CO2, per exemple, no serveix de res tenir un vehicle elèctric, perquè la contaminació ve de més enrere, del procés de producció d'aquesta energia.
Cal veure si un vehicle elèctric que té una capacitat de circular un determinat nombre de quilòmetres genera més o menys emissions en funció de quantes se n'han fet per arribar a generar aquesta electricitat, per saber si és sostenible o no.