El Centro Tecnológico CIDETEC lidera el proyecto europeo GIGABAT, además de un estudio de la Agencia Espacial Europea (ESA) sobre whiskers.
La capacidad de producción de celdas de baterías de la UE deberá pasar de los 60 GWh actuales a 900 GWh para cumplir con los objetivos 2030. Esto significa que Europa necesita consolidar de manera eficiente una cadena de valor de fabricación de celdas de baterías a gran escala que permita una transición sostenible y ecológica, minimice las emisiones asociadas, optimice el rendimiento y el costo de las baterías, y asegure la circularidad.
En este sentido, el proyecto GIGABAT -liderado por CIDETEC Energy Storage, nace para abordar estos retos, con una doble vertiente:
Por un lado, promover la maquinaria y los proveedores de la UE necesarios para ganar independencia tecnológica e industrial. Es decir, maquinaria desarrollada y construida íntegramente en Europa que permita alcanzar una posición de liderazgo en la producción y en el uso eficiente de recursos.
En el desarrollo de este tipo de maquinaria se busca minimizar el consumo de energía, eliminar la contaminación del aire y el agua e integrar procesos de control inteligente para minimizar los desechos, reduciendo así los costos y el impacto ambiental. Además, se espera que dicha maquinaria opere a niveles de productividad muy altos con sistemas inteligentes de control de calidad incorporados en base a estrategias de la industria 4.0.
Por otro lado, el proyecto promoverá la colaboración entre los fabricantes de celdas a escala industrial, las empresas de equipos de proceso de baterías, proveedores de materiales y proveedores de energía de la red, implementando entre todos estándares de sostenibilidad y eficiencia en el flujo de materiales y energía a lo largo de la cadena de producción. Algunos de los temas a investigar serán el impacto medioambiental de diferentes maquinarias, configuraciones de líneas de producción y diseños de fábricas para llegar a propuestas de mejores prácticas.
El proyecto GIGABAT, financiado por el programa Horizon Europe de la Comisión Europea tiene como objetivo fortalecer la industria de fabricación de celdas de la UE y su cadena de valor, e involucrar a sus actores clave en el desarrollo de baterías GEN3b (Li-ion).
CIDETEC y la Agencia Espacial Europea
Un whisker es un fenómeno metalúrgico a escala cristalina, por el que se produce el crecimiento de filamentos muy finos en superficies metálicas de estaño, principalmente. Durante años se ha estudiado el fenómeno en la Tierra, sin embargo sobre su crecimiento en órbita y por lo tanto en vacío, no hay información.
La Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) tiene documentados varios casos en los que los satélites comerciales han sufrido fallos de sus procesadores de control (SCP) por el crecimiento de whiskers en relés electromagnéticos. En varios casos, fallaron tanto el SCP principal como el auxiliar con el que van equipados los satélites, dando por fracasadas las misiones aeroespaciales que cumplían. Por ello, entre las licitaciones lanzadas el pasado curso por la ESA para realizar investigaciones que ofrezcan soluciones a sus problemas más destacados, hay una cuyo objetivo es estudiar el comportamiento de estos filamentos en vacío, y CIDETEC Surface Engineering ha sido el Centro Tecnológico seleccionado para liderarla.
En el centro especializado en ingeniería de superficies se comparará el crecimiento de whiskers en condiciones atmosféricas con las de vacío que se dan en órbita, para determinar, tal y como todo hace indicar, la existencia de diferencias en el comportamiento de estos filamentos en distintas condiciones ambientales. Durante la investigación se fundirán los filamentos con micro manipuladores para su caracterización eléctrica, consiguiendo así información que permita conocer el modo en el que actuar para evitar los fallos derivados. Determinando las características del whisker se conocerán las probabilidades de cortocircuito y se podrán implementar acciones preventivas.
Para llevar adelante la investigación y la hoja de ruta marcada por los expertos de CIDETEC Surface Engineering, se contará con la experiencia de la Budapest University of Technology and Economics (BME) y la polaca Łukasiewicz-IMiF, los mayores referentes en Europa en investigación de en el campo de los whiskers.
