1. Energia berriztagarrien sorkuntzak gora egiten jarraitzen duen heinean, zergatik ari da iraupen luzeko energia-biltegiratzea gero eta garrantzitsuagoa bihurtzen?

Sistema elektrikoaren beharrak aldatzen ari dira. Sorkuntza berriztagarri aldakor gehiago integratzen dugun heinean, biltegiratzeak epe laburreko gorabeherei erantzutea baino askoz gehiago egin beharko du. Egoera askotan, energia-kantitate handiak sorkuntza handiko aldietatik eskaria handiagoa edo ekoizpen berriztagarria txikiagoa den aldietara eramatea ere beharrezkoa izango da.

Horren ondorioz, biltegiratzearen iraupena gero eta garrantzitsuagoa da. Ordu askotan jarduteko gai diren teknologiek malgutasun eta erresilientzia handiagoa lortzen eta energia berriztagarriak hobeto integratzen lagun dezakete.

Hala ere, ez da biltegiratze-teknologia bakar bat egongo aplikazio guztietarako. Etorkizuneko sareek erantzun-denbora, iraupen eta funtzionamendu-baldintza desberdinetarako diseinatutako irtenbideen konbinazioa beharko dute.

2. Zerk egiten du teknologia bat egokia iraupen luzeko biltegiratzerako?

Ez dago parametro bakar bat teknologia batek arrakasta izango duen ala ez zehazten duenik.

Kostua, jakina, funtsezkoa da, baina sistemaren bizitza erabilgarri osoa kontuan hartuta aztertu behar da. Eraginkortasunak, mantentze-beharrek, ziklatze-portaerak eta iraunkortasunak guztiek eragiten dute energia biltegiratzearen benetako kostuan.

Segurtasuna eta fidagarritasuna ere funtsezkoak dira, bereziki urte askoan funtzionatuko duten instalazio geldikor handiez ari garenean. Gainera, sistema horiek fabrikatzeko behar diren materialen eskuragarritasuna gero eta kontu estrategiko garrantzitsuagoa bihurtzen ari da.

Beraz, erronka da benetako funtzionamendu-baldintzetan bizitza erabilgarri osoan ekonomia lehiakorra eskain dezaketen teknologiak garatzea, aldi berean segurtasuna, fidagarritasuna eta eskalagarritasuna bermatuz.

3. Testuinguru horretan, zerk egiten ditu bereziki interesgarri erredox fluxu-bateriak?

Erredox fluxu-bateriek ohiko baterien oso bestelako arkitektura dute.

Haien ezaugarri interesgarrienetako bat da biltegiratutako energia-kantitatea eta sistemak emandako potentzia, neurri handi batean, modu independentean diseina daitezkeela. Horrek malgutasun handia eskaintzen du teknologia deskarga-denbora luzeagoak behar dituzten aplikazioetara egokitzeko.

Segurtasunari eta bizitza erabilgarriari dagokienez ere abantailak eskain ditzakete, bereziki elektrolito urtsuak erabiltzen direnean.

Ezaugarri horien ondorioz, fluxu-bateriak plataforma interesgarriak dira energia denbora-tarte luzeetan behin eta berriz biltegiratu eta hornitu behar den aplikazio geldikorretarako.

4. Horrek esan nahi al du fluxu-bateriak zuzenean lehiatzen direla litio-ioizko bateriekin?

Uste dut erabilgarriagoa dela osagarritasunaz hitz egitea zuzeneko lehiaz baino.

Litio-ioizko bateriek aurrerapen teknologiko eta industrial izugarria izan dute, eta oso eraginkorrak dira aplikazio askotan. Baina sistema elektriko batek biltegiratze-behar oso desberdinak ditu, sarearen erantzun azkarraz, energia hainbat orduz desplazatzeaz edo biltegiratze-denbora askoz luzeagoez ari garen kontuan hartuta.

Teknologia desberdinek indargune desberdinak dituzte. Galdera garrantzitsua ez da zer bateria nagusituko den aplikazio guztietan, baizik eta zer teknologiak ematen duen baliorik handiena aplikazio jakin baterako.

Iraupen luzeko biltegiratzea erredox fluxu-baterien moduko bateria-arkitektura alternatiboek gero eta eginkizun garrantzitsuagoa izan dezaketen esparruetako bat da.

5. Vanadiozko fluxu-bateriak dira gaur egun arlo honetan gehien finkatutako teknologia. Zer frogatu dute?

Vanadiozko fluxu-bateriak oso garrantzitsuak izan dira teknologia hau garatzeko.

Frogatu dute fluxu-bateriek modu fidagarrian jardun dezaketela biltegiratze geldikorreko aplikazioetan, eta kontzeptu horri lotutako oinarrizko abantaila asko baliozkotzen lagundu dute, bereziki bizitza erabilgarri luzea eta funtzionamendu-segurtasuna.

Sektorearentzat industria-erreferentzia bat ere sortu dute. Gaur egun fluxu-bateria teknologia berriak garatzen ditugunean, vanadiozko sistemek oso erreferentzia baliotsua eskaintzen dute dagoeneko zer dabilen ondo eta zer hobetu behar den oraindik ulertzeko.

6. Zein dira fluxu-baterien hedapen askoz zabalagoa eragozten duten oztopo nagusiak?

Erronka handienetako bat ekonomikoa da oraindik ere.

Erredox fluxu-baterien sistema baten kostu-egitura funtsean desberdina da ohiko bateria batenarekin alderatuta. Hasierako kostuaren zati esanguratsu bat elektrolitoari dagokio; aldi berean, stackak, deposituek, ponpek, hodiek, potentzia-elektronikak eta instalazioak ere ekarpen handia egiten diote sistemaren CAPEXari. Hala ere, fluxu-bateria baten ekonomia ezin da hasierako kostua soilik kontuan hartuta ebaluatu.

Iraupen luzeko biltegiratzerako, biltegiratzearen kostu mailakatuak edo LCOSak neurri osoagoa eskaintzen du, CAPEXa, OPEXa, eraginkortasuna, bizitza erabilgarria eta beste faktore batzuk hartzen baititu kontuan zerbitzu-bizitza osoan zehar. Erredox fluxu-baterien teknologia desberdinek muga ekonomiko desberdinak dituzte: batzuek CAPEX handia dute oraindik, eta beste batzuek CAPEX txikiagoa lortzen dute, baina ustiapen- eta mantentze-kostu handiak, eraginkortasun txikia edo iraunkortasun mugatua dituzte.

Beraz, funtsezko erronka ez da osagai bakar baten kostua murriztea, baizik eta sistema osoaren mailan LCOSa modu sistematikoan murriztea.

Materialen eskuragarritasuna beste faktore garrantzitsu bat da. Gaur egungo teknologia batzuek lehengai nahiko garestiak edo estrategikoki sentikorrak behar dituzte, eta horrek kostuen ziurgabetasuna eta hornidura-katearekin lotutako arriskuak sor ditzake.

Horrenbestez, fluxu-baterien hurrengo belaunaldiak kostuak eta materialekiko mendekotasuna murriztu behar ditu, teknologia hau erakargarri egiten duten ezaugarriak mantenduz.

7. Ikertzaileak kimika berri ugari aztertzen ari dira. Zer espero dezakegu fluxu-baterien hurrengo belaunalditik?

Ikerketa-jarduera handia dago material aktibo berrien eta sistema-arkitektura berrien inguruan.

Helburu nagusietako bat material ugari, merkeak eta erraz eskuragarriak gehiago erabiltzea da. Baina material bat merkeagoa den beste batekin ordezkatzea ez da nahikoa.

Kimika berri batek eraginkortasuna, egonkortasuna, segurtasuna eta behar bezainbesteko bizitza erabilgarri luzea ere frogatu behar ditu. Batzuetan, parametro bat hobetzeak erronka berriak sortzen ditu sistemaren beste atal batzuetan.

Horregatik, fluxu-baterien hurrengo belaunaldia garatzeko ikuspegi oso integratua behar da, elektrokimika, materialen zientzia eta ingeniaritza uztartuko dituena.

8. Zertan ari da CIC energiGUNE bere ikerketa bideratzen arlo honetan?

Gure lana fluxu-baterien teknologiak iraupen luzeko biltegiratze geldikorrerako lehiakorragoak nola izan daitezkeen ulertzera bideratuta dago.

Horrek material ugarietan oinarritutako kontzeptu elektrokimiko berriak aztertzea dakar, baina baita bateria osoaren errendimendua eta kostua zehazten duten osagaiak hobetzea ere.

Bereziki interesatzen zaigu kimikaren eta ingeniaritzaren arteko harremana. Laborategian itxaropentsua den erreakzio bat abiapuntua baino ez da. Benetako erronka kimika hori bateria-arkitektura sendo, eraginkor eta eskalagarri bihurtzea da.

Kontzeptu zientifikotik teknologia funtzional batera igarotzea gure ikerketaren zati garrantzitsu bat da.

9. Zein izaten da urrats zailena laborategiko kontzeptu itxaropentsu batetik benetako biltegiratze-teknologia batera igarotzean?

Eskala aldatzeak gauza asko aldatzen ditu.

Laborategi-mailan, material indibidualak edo erreakzio elektrokimikoak baldintza oso kontrolatuetan azter ditzakegu. Teknologiaren tamaina handitzen den heinean, gero eta garrantzitsuagoak bihurtzen dira garraioarekin, korrontearen banaketarekin, fluidoen kudeaketarekin, osagaien integrazioarekin eta fabrikazioarekin lotutako alderdiak.

Aldi berean, ikuspegi ekonomikoa askoz zorrotzagoa bihurtzen da. Irtenbide batek ez du soilik teknikoki funtzionatu behar; fabrikagarria, fidagarria eta kostuari dagokionez lehiakorra ere izan behar du.

Horregatik, garapenak etengabeko elkarreragina eskatzen du oinarrizko ikerketaren, osagaien diseinuaren, modelizazioaren, prototipatzearen eta sistemen ingeniaritzaren artean.

10. Etorkizunera begira, zer eginkizun izango dute, zure ustez, fluxu-bateriek etorkizuneko energia-sisteman?

Uste dut aukera gehiago izango dituztela sistema elektrikoek biltegiratze malgu eta iraupen luzeko kantitate handiagoak behar dituzten heinean.

Baina arrakasta kostua, eraginkortasuna, materialen eskuragarritasuna eta eskalagarritasuna hobetzen jarraitzeko dugun gaitasunaren araberakoa izango da, segurtasunari eta bizitza erabilgarri luzeari lotutako abantailak mantenduz.

Ikuspegi orokorrago batetik, biltegiratze-esparru askoz dibertsifikatuago baterantz goaz. Litio-ioizko, sodio-ioizko eta egoera solidoko bateriek, fluxu-bateriek eta beste teknologia batzuek eboluzionatzen jarraituko dute, eta bakoitzak behar desberdinei erantzun ahal izango die.

Helburua ez litzateke irabazle bakar bat aurkitzea izan behar, baizik eta energia-sistema berriztagarriago, erresilienteago eta malguago bati eusteko gai den teknologia-zorro bat garatzea.