1. Zein da superkondentsadore baten eta bateria tradizional baten arteko aldea, eta zein aplikaziotan da abantailatsuagoa?

Superkondentsadore baten eta bateria tradizional baten arteko alde nagusia energian gordetzeko moduan dago. Bateriek erreakzio kimikoen bidez gordetzen dute energia, eta superkondentsadoreek, aldiz, energia elektrostatikoki metatzen dute elektrodo baten eta elektrolitoaren arteko interfazean. Hori dela eta, segundo gutxitan edo milisegundotan karga eta deskarga daitezke, bateriek behar dituzten minutu edo orduekin alderatuta.

Abiadura horri esker, superkondentsadoreak aproposak dira oso denbora laburrean potentzia handia behar duten aplikazioetan: hala nola frenatze erregeneratiboko sistemetan, industria-makineriaren abiarazte-puntetan, datu-zentroetan edo sare elektrikoetan potentzia-euskarri gisa. Energia-dentsitatea bateriena baino txikiagoa bada ere, bizi-zikloa askoz luzeagoa da, eta milioika ziklo gainditu ditzakete errendimenduari kalterik egin gabe.

2. Zer da “metal-ioi kondentsadore” bat, eta zergatik da teknologia hibrido interesgarria energia biltegiratzeko?

Metal-ioi kondentsadorea teknologia hibrido bat da, eta bi munduren onena konbinatzen du: superkondentsadore baten potentzia handia eta bateriaren energia-dentsitate handiagoa. Hori lortzeko, elektroi-bikoitzeko elektrodo bat erabiltzen da (superkondentsadoreetan bezala), eta bateriako elektrodo mota bat, non erreakzio faradaiko bat gertatzen den.

Konbinazio horri esker, superkondentsadore konbentzionalek baino energia-maila handiagoak lor daitezke, karga azkarra eta bizi-iraupen luzea galdu gabe. Soluzio oso interesgarria da garraio arina, energia-erreserbaren sistemak edo mikrohibridoak bezalako aplikazioetarako, non gailu trinkoak, seguruak eta berehalako erantzunarekin behar diren.

3. Zer abantaila eskaintzen dituzte teknologia hauek jasangarritasun, segurtasun eta bizi-zikloaren ikuspegitik beste biltegiratze-soluzio batzuekin alderatuta?

Superkondentsadoreek eta metal-ioizko kondentsadoreek segurtasun handia eskaintzen dute, gainberotze edo ihes termikoko arriskua askoz txikiagoa baita. Barneko erreakzio kimikoetan oinarritzen ez direnez erabat, portaera askoz aurreikusgarriagoa da baldintza muturrekoetan, eta hori funtsezkoa da ingurune zorrotzetan.

Jasangarritasunari dagokionez, haien bizi-ziklo luzeak —ehunka mila ziklo izan ditzakete— ordezkapen beharra murrizten du, eta horrek ingurumen-inpaktua eta mantentze-kostuak gutxitzen ditu. Gainera, karbonoan oinarritutako gailuak direnez, ez dute kobalto edo nikela bezalako baliabide kritikoen beharrik. Eta sodioan oinarritutako kimikak erabiltzen badira, inpaktua are txikiagoa da, litioaren gaineko presioa murriztuz. Horregatik, teknologia hauek oso lerrokatuta daude ekonomia zirkularraren eta energia-trantsizio arduratsuaren helburuekin.

4. Sodioa gero eta gehiago aipatzen da litioaren ordezko gisa. Zer potentzial dute sodiozko kondentsadoreek testuinguru honetan?

Sodioak potentzial izugarria du litioaren ordezko gisa, bereziki baterietan, baina baita metal-ioizko kondentsadoreetan ere. Baliabide ugarikoa da, mundu osoan banatua, eta askoz merkeagoa, beraz, estrategikoa da lehengai kritikoekiko mendekotasuna murrizteko.

CIC energiGUNEn sodio-ioizko kondentsadoreetan ari gara lanean, potentzia handiko gailuen abantailak mantentzen dituztenak, baina kostu lehiakorragoarekin eta prezioa eta jasangarritasuna funtsezko diren merkatuetara egokitutako kimikarekin. Oraindik erronka teknikoak badaude —materialen bateragarritasuna eta egonkortasun luzera hobetu behar dira—, garapena bizkor doa, eta oso irtenbide erakargarria izan daiteke aplikazio finkoetarako edo litioaren azpiegitura mugatua duten herrialdeetarako.

5. Zein dira teknologia horiek benetako aplikazioetara —automozioa edo biltegiratze finkoa adibidez— eskalatzeko erronka nagusiak?

Erronka nagusietako bat da potentzia, energia eta kostua behar bezala orekatzea. Metal-ioizko kondentsadoreetan, oraindik beharrezkoa da materialak eta zelula-diseinuak optimizatzea, energia-errendimendua baterien parekoa izan dadin, erantzun-abiadura eta bizi-zikloa galdu gabe.

Gainera, fabrikazioari eta estandarizazioari lotutako erronkak daude, gailu horietako askok baterien ekoizpen-kate tradizionaletik desberdinak diren prozesuak eskatzen baitituzte. Azkenik, merkatuaren ezagutza falta ere faktore garrantzitsua da: teknologia hauek sarritan ez dira analisi konparatiboetan sartzen, oraindik ez direlako masiboki onartu, nahiz eta oso onuragarriak izan aplikazio-nitxo zehatz batzuetan.

6. Zein da CIC energiGUNEren posizionamendua teknologia hauen ikerketan eta garapenean? Zein ildo aztertzen ari dira gaur egun?

CIC energiGUNEn urteak daramatzagu potentzia handiko biltegiratze-teknologiak garatzen, hala nola superkondentsadoreak eta metal-ioizko kondentsadoreak, litioan zein sodioan oinarrituak. Gure ikuspegiak material aurreratuen diseinua eta elektrodo-arkitektura optimizatuen garapena konbinatzen ditu, energia-dentsitate hobeak lortzeko, potentzia galdu gabe.

Industriarekin ere elkarlanean aritzen gara teknologia horiek benetako erabilera-kasuetara egokitzeko. Europako proiektuetan eta enpresekin lankidetza bikoitzeko proiektuetan parte hartzen dugu, automobilgintza, trenbide-garraioa edo erreserba biltegiratze finkoa bezalako sektoreetarako soluzio zehatzak bilatuz. Karakterizazio, modelizazio eta fabrikazio gaitasunen konbinazioari esker, laborategitik funtzio-balidaziora arteko garapena bizkortu dezakegu, berrikuntza-ziklo osoa estaliz.