CIC energiGUNEk aurrera egin du grafenoz egindako bateria jasangarrien arloan

Energiaren biltegiratzea hurrengo urteetako mugikortasun iraunkorraren eta trantsizio energetikoaren gakoetako bat da. Arlo honetan nazioarteko erreferentzia zentroetako bat da CIC energiGUNE. Euskadiko Parke Teknologikoen Sarearen Miñanoko parkean kokatuta dagoen zentroa eta BRTA aliantzaren barruan dagoena, ikerketa berria gauzatu du grafenoarekin eta beste material jasangarriekin egindako bateriak gaur egun mugikortasun elektrikoan gehien erabiltzen diren ion-litioko baterien alternatibak sortzeko. 

Aerogel formako grafeno biotinta bat erabiltzen duen sodio-aire bateria kargagarri bat sortuz egin du bide alternatiboa CIC energiGUNEk. Metal-aire bateriak (horien artean daude sodio-aire bateria hauek) mugikortasun elektrikorako epe luzerako aukera egokienen artean daude, eta mugikortasun jasangarriaren sektorean etorkizuna dute. Izan ere,  ion-litio bateriek baino autonomia-gaitasun handiagoa dute, gaur egun erabiltzen direnak eta metal-aire bateriek baino dentsitate txikiagoa dutenak (dentsitate txikiagoak birkargatzeko gaitasun txikiagoa dakar, denbora pasa eta gero). 

Metal-airearen inguruan hitz egiten da erreakzioa metalaren eta oxigenoaren artean gertatzen delako, eta horrek gelaxken fabrikazio-kostua murrizten du. Grafeno-katodoekin –eroankortasun elektroniko handiak dituztenak-, energia-dentsitateak ion-litio bateriak baino 2,5 handiagoak izan litezke, eta prezioa mantenduz. 

“Gaur egun, metal-aire teknologia etorkizun hurbilean erabiltzea urrun dago, bere ziklabilitatea [iraunkortasuna] txikia baita. Baina etorkizunean ezartzeko teknologia oso interesgarria da, energia dentsitate teorikoa erregai fosilen hurbilen dagoena baita”, azaldu du Daniel Carriazo CIC energiGUNEko Superkondentsadore lanen arduradunak –Ikerbasque ikertzailea da eta Graphene Flagship europar proiektuaren barruan arlo horretan aurrera egiten duen lantaldeko liderra-. Ikerketa honetan, INCAR-CSICek eta Dublingo Trinity Collegek ere parte hartzen dute, energia biltegiratzeko gailuetan erabil daitezkeen grafenozko materialak garatzeko. 

Teknika horren oinarria tinta bat da –elektrokimikoki esfoliatutako grafenozko esekidura bat da- eta energia biltegiratzeko bi teknologia ezberdinetan elektrodoak prestatzeko erabiltzen da. Alde batetik, EDLC superkondentsadoreetan -gailu elektrokimikoetan- erabiltzen den PET substratu baten gainean tinta erabiltzen da. Bestetik, tinta izoztu eta liofilizatzen da, grafeno oso porotsuko aerogel bat sortzeko, sodio-aireko baterien gelaxkan zuzenean muntatzen dena. Materialaren porositate altuak oxigenoaren hedapena errazten du, sodioaren eta oxigenoaren arteko erreakzioa erraztuz. Tinta hau, kondentsadore elektrokimikoetan erabiltzeko elektrodo bezala inprimatzeko ere ikertu da.  

Jasangarritasunaren aldeko aurrera pausoak, grafenoari esker 

Ikerketa kolaboratiboko zentroak azaldu duenez, toxikoa ez den materialean oinarritutako bateria da, eta ingurumenaren aldetik jasangarria: “kalterik egiten ez duten osagaiek osatzen dutelako eta aurrekoekin alderatuta ingurumen-inpaktu txikia dutelako”, azpimarratzen dute. Izan ere, sodio-aire baterietan grafenoa eta sodioa erabiltzen dira, eta “ez dute ingurumenarekiko eragina duten kobaltoa bezalako beste materialik erabiltzen“.   

CIC energiGUNEn egin duten ikerketan, biotinta honek baterien eta superkondentsadoreen errendimendua hobetzen duela frogatu da. Baina etorkizuneko irtenbide bat bezala ikusten da oraindik, Carriazok aipatzen dituen erronka berriei aurre egin behar dietelako lehenengo: “beharrezkoa da gailu horien ziklabilitatea eta itzulgarritasuna areagotzea; grafenoaren erabilerak bateria horien errendimenduan eragin positiboa duela ikusi dugu, baina egonkortasun eta ziklabilitate handiagoa ahalbidetuko duten elektrolitoen garapenarekin konbinatu behar da”. 

Euskadi grafenoa ezartzearen aldeko apustua egiten ari den eskualdeetako bat da. Arlo honi buruzko ikerketa ugari egiten ditu, baita material hori berariaz lantzen duten enpresekin ere, hala nola Graphenea, Miramongo Euskadiko Parke Teknologikoen Sarearen barruan dagoena eta grafenotik abiatuta CIC energiGUNEren ikerketaren antzeko materialak ekoizteko gaitasuna duena. Grafenoaren aplikazioak biozientzien eta osasunaren sektoretik abiatuz energiaren sektorera iristen dira, biak ere Euskadiko RIS3 espezializazio adimenduneko estrategiaren barruan identifikatuta dauden arloak. 

SPRI Taldeak euskal enpresen I+G bultzatzen du tresnekin, aktiboekin, laguntzekin, lantalde eta aliantzekin, ikerketa sustatzeko eta teknologia berriak sortzeko. Hori dena Elkartek, Emaitek edo Hazitek bezalako programen bidez lortzen da, eta horien informazioa hemen dago eskuragarri.