Maior desempenho e vida útil das baterias de lítio em instalações de energia renovável
p Crédito CC0:domínio público
p Em seu Ph.D. tese, Alberto Berrueta investigou os mecanismos físicos que governam o funcionamento das baterias de lítio e sua influência sobre uma bateria que funciona quando conectada a uma instalação renovável. Ele também explorou a maneira como essas baterias se degradam, e propôs um novo sistema de gestão. p “A instalação de fontes renováveis de energia está se tornando cada vez mais importante em todo o mundo, e essa tendência deve continuar nos próximos anos, "explicou Alberto Berrueta-Irigoyen, pesquisador do NUP / UPNA's Institute of Smart Cities (ISC). "A tecnologia renovável superou nos últimos anos várias armadilhas tecnológicas, e depois de atingir um preço competitivo em relação às fontes convencionais de energia, o principal desafio hoje é gerenciar sua geração variável causada pelas oscilações da radiação solar ou do vento. Por isso, a solução é armazenar a eletricidade produzida nas baterias de lítio. ”
p O desafio envolveu o desenvolvimento de modelos matemáticos precisos do funcionamento elétrico e térmico da bateria e sua degradação, que Berrueta então incorporou a um otimizador matemático que calcula a melhor maneira de gerenciar a bateria. “Se for usado de forma excessivamente intensa, ele se degrada mais rapidamente. Por contraste, se for usado de uma forma muito relaxada, o benefício obtido é severamente reduzido. O algoritmo busca uma solução de compromisso entre o benefício obtido com a bateria e sua degradação, "disse Berrueta.
p Para os testes, realizado principalmente nos laboratórios da Engenharia Elétrica, Grupo de pesquisa em Eletrônica de Potência e Energias Renováveis (INGEPER) do NUP / UPNA, ele usou uma bateria comercial de 5,3 kWh (quilowatt-hora), desenvolvido para uso em sistemas de energia renovável. Esses testes serviram para quantificar a precisão dos modelos matemáticos e para confirmar que funcionavam corretamente.
p Berrueta diz, "Enquanto grandes empresas como a LG ou a Tesla continuam sua corrida frenética para conseguir células mais baratas que ofereçam melhor desempenho e que possam ser usadas para a fabricação de baterias, o objetivo do grupo de pesquisa INGEPER ao qual pertenço é posicionar-se na vanguarda da pesquisa relacionada aos mecanismos de envelhecimento que afetam as baterias de lítio, bem como a concepção de estratégias para controlar e gerenciar a bateria ou sistema de gerenciamento de bateria, que são ferramentas essenciais no desenvolvimento do setor de baterias de lítio em Navarra. "
p As aplicações desta pesquisa incluem, entre outras coisas, o desenvolvimento de otimizadores que permitem rentabilizar o investimento de grandes aerogeradores e fotovoltaicos com baterias de lítio através da gestão inteligente da sua operação; o projeto de um sistema de gerenciamento de bateria para veículos elétricos leves (como bicicletas e skates); a medição das características mais importantes das células oferecidas por diversos fabricantes com o objetivo de selecionar as mais adequadas para cada aplicação; e o reaproveitamento de baterias do setor automotivo, adaptando-as às necessidades particulares das usinas de geração renovável.