1º ¿Por qué son tan importantes las plataformas analíticas avanzadas en el desarrollo de nuevas tecnologías de almacenamiento y conversión de energía?

Porque el desarrollo de nuevas soluciones energéticas depende en gran medida de entender qué ocurre dentro de los materiales. Para eso necesitamos equipos capaces de observar desde la escala atómica hasta la macroscópica, y hacerlo incluso en condiciones de operación real. Las plataformas analíticas avanzadas nos dan ese conocimiento profundo que permite acelerar la innovación y reducir la incertidumbre en el diseño de baterías, sistemas de conversión y almacenamiento térmicos o tecnologías de producción, almacenamiento y utilización de hidrógeno.

2º ¿En qué aspectos concretos puede impactar las plataformas analíticas del CIC energiGUNE en la mejora de materiales y sistemas de almacenamiento y conversión de energía?

El impacto es muy amplio. Nos ayuda a optimizar procesos de síntesis, a entender mecanismos de degradación y a validar el rendimiento de materiales en condiciones reales. Gracias a estas capacidades, podemos aumentar la durabilidad de las baterías, mejorar la seguridad de los electrolitos sólidos, diseñar electrodos más eficientes o incluso aprovechar mejor el calor residual en sistemas termoquímicos. En definitiva, se trata de una herramienta transversal que conecta ciencia básica con aplicación industrial.

3º ¿Qué aporta la resonancia magnética nuclear en estado sólido al estudio de materiales para almacenamiento y conversión de energía, y qué tipo de información ofrece que otras técnicas no pueden proporcionar?

La RMN en estado sólido nos permite observar el entorno local de los átomos y la movilidad molecular e iónica dentro de los materiales y entre distintas fases. Esto es fundamental, por ejemplo, para entender cómo se comportan los electrolitos sólidos o los compuestos híbridos, donde la dinámica interna determina la eficiencia del dispositivo. Es una técnica única porque revela interacciones que otras herramientas no pueden detectar, y nos da pistas clave para diseñar materiales con mayor rendimiento.

4º ¿Qué papel juegan las técnicas de caracterización e ingeniería superficial para explicar y optimizar el comportamiento de materiales en baterías, electrolitos y catalizadores?

Las superficies son donde ocurren las reacciones más críticas en electrodos, electrolitos y catalizadores, y su control es clave para maximizar rendimiento y durabilidad. En nuestra plataforma, combinamos técnicas avanzadas como XPS, Raman, espectroscopía infrarroja, AFM y perfilometría para caracterizar estados electrónicos, enlaces químicos, contaminantes y topografía de manera precisa. Este conocimiento nos permite optimizar composiciones y morfología, así como diseñar recubrimientos protectores con gran exactitud mediante técnicas de evaporación física. De este modo, ayudamos a mejorar la eficiencia, la estabilidad y la vida útil de los sistemas energéticos, ofreciendo soluciones concretas y escalables para la industria.

5º ¿Cómo se complementan la microscopía electrónica, la tomografía computarizada (micro-CT) y los estudios in situ/operando para detectar defectos, seguir la degradación y asegurar la calidad de fabricación desde la nanoescala hasta el dispositivo completo en materiales y componentes?

La combinación de estas técnicas cubre todo el rango de escalas y estados operativos. Además estudios de morfología y tamaño de partículas, la microscopía electrónica (SEM/TEM/FIB-SEM)identifica defectos nanométricos, interfaces críticas y fases secundarias que activan la degradación,. Por su parte, la micro-CT ofrece inspección 3D no destructiva de los materiales y de los dispositivos como baterías o reactores, revelando características como porosidad, tortuosidad, grietas, desalineaciones y distribución de partículas/colectores. Los ensayos in situ/operando correlacionan estas propiedades con rendimiento y eficiencia de los dispositivos en condiciones reales de funcionamiento. Integrando métricas como la porosidad, tortuosidad, densidad de defectos, con datos de desempeño y fiabilidad, se pueden identificar parámetros clave para mejorar los materiales y optimizar procesos de fabricación, acelerando el diseño y la vida útil de dispositivos de almacenamiento y conversión de energía.

6º ¿Cómo emplea CIC energiGUNE las técnicas analíticas de difracción y dispersión de rayos X, incluido in situ/in operando, para resolver estructura y microestructura y vincularlas con el rendimiento en baterías, almacenamiento térmico y tecnologías de hidrógeno?

La difracción y dispersión de rayos X son técnicas muy efectivas para determinar estructuras cristalinas, cambios de fase y cambios de tamaños de partícula y estructuras porosas. En CIC energiGUNE la usamos tanto para caracterizar materiales recién sintetizados o bien post mortem, como para seguir su evolución durante el funcionamiento (in operando). De esta forma podemos relacionar la estabilidad estructural del material con la capacidad de almacenar energía o almacenar calor, o con la eficiencia de materiales en la conversión térmica o electroquímica para la producción de hidrógeno. Es un puente directo entre la estructura y el rendimiento y eficiencia de los materiales.

7º ¿Cómo se traslada toda esta capacidad analítica al sector industrial y qué visión de futuro tienen para la plataforma?

Trabajamos en estrecha colaboración con la industria del sector energético, metalúrgico, químico, electrónico, entre otros, aportando herramientas y conocimiento que les permiten acelerar el desarrollo de sus productos y reducir riesgos. Desde validar la calidad de un nuevo material hasta optimizar procesos de producción, ofrecemos soluciones concretas que tienen un impacto directo en la competitividad de las empresas. Nuestra visión de futuro es consolidar esta plataforma como un referente internacional, capaz de dar soporte tanto a la investigación puntera como a la innovación industrial, contribuyendo a una transición energética más rápida, eficiente y sostenible.