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La guerra de Rusia impulsa economía del hidrógeno 2/2
Carga superrápida de coches eléctricos
Apesar de la creciente popularidad de los vehículos eléctricos, muchos consumidores todavía dudan en hacer el cambio. Una de las razones es que lleva mucho más tiempo encender un automóvil eléctrico que uno convencional. Pero acelerar el proceso de carga puede dañar la batería y reducir su vida útil. Ahora, los científicos informan que han diseñado métodos de carga súper rápidos adaptados para alimentar diferentes tipos de baterías de vehículos eléctricos en 10 minutos o menos sin daño. Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS). “La carga rápida es la clave para aumentar la confianza del consumidor y la adopción general de vehículos eléctricos”, dice Eric Dufek, Ph.D., quien presenta este trabajo en la reunión. “Permitiría que la carga de vehículos fuera muy similar a cargar combustible en una gasolinera”. Tal avance podría ayudar a EE. UU. a alcanzar la meta del presidente Biden de que para 2030, la mitad de todos los vehículos vendidos sean eléctricos o híbridos. Cargar las baterías de iones de litio que alimentan los vehículos eléctricos es un delicado acto de equilibrio. Idealmente, los conductores quieren arrancar lo más rápido posible para volver a la carretera, pero con la tecnología actual, acelerar el proceso puede causar daños. Cuando se carga una batería de iones de litio, los iones de litio migran de un lado del dispositivo, el cátodo, al otro, el ánodo. Al hacer que los iones de litio migren más rápido, la batería se carga más rápidamente, pero a veces los iones de litio no se mueven completamente hacia el ánodo. En esta situación, el metal de litio puede acumularse y esto puede provocar una falla temprana de la batería. También puede hacer que el cátodo se desgaste y se agriete. Todos estos problemas reducirán la vida útil de la batería y el alcance efectivo del vehículo, consecuencias costosas y frustrantes para los conductores. Una solución a este enigma es adaptar el protocolo de carga de una manera que optimice la velocidad y evite daños en los diferentes tipos de diseños de baterías que se utilizan actualmente en los vehículos. Pero desarrollar protocolos óptimos requiere una gran cantidad de datos sobre cómo varios métodos afectan la vida útil, la eficiencia y la seguridad de estos dispositivos. El diseño y estado de las baterías, así como la factibilidad de aplicar un determinado protocolo de carga con la infraestructura de la red eléctrica actual, también son variables clave.
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Para abordar estos desafíos, Dufek y su equipo de investigación en el Laboratorio Nacional de Idaho ahora informan el uso de técnicas de aprendizaje automático que incorporan datos de carga para crear protocolos de carga únicos. Al ingresar información sobre la condición de muchas baterías de iones de litio durante sus ciclos de carga y descarga, los científicos entrenaron el análisis de aprendizaje automático para predecir la vida útil y las formas en que los diferentes diseños eventualmente fallarían. Luego, el equipo incorporó esos datos al análisis para identificar y optimizar nuevos protocolos que luego probaron en baterías reales. “Hemos aumentado significativamente la cantidad de energía que puede entrar en una celda de batería en un corto período de tiempo”, dice Dufek. “Actualmente, estamos viendo que las baterías se cargan a más del 90 % en 10 minutos sin revestimiento de litio ni ruptura del cátodo”. Pasar de una batería casi agotada a una con el 90 % de potencia en solo 10 minutos está muy lejos de los métodos actuales, que, en el mejor de los casos, pueden hacer que un vehículo eléctrico se cargue por completo en aproximadamente media hora. Si bien muchos investigadores buscan métodos para lograr este tipo de carga súper rápida, Dufek dice que una de las ventajas de su modelo de aprendizaje automático, es que vincula los protocolos con la física de lo que realmente sucede en una batería. Los investigadores planean usar su modelo para desarrollar métodos aún mejores y para ayudar a diseñar nuevas baterías de iones de litio que estén optimizadas para someterse a una carga rápida. Dufek dice que el objetivo final es que los vehículos eléctricos puedan “decir” a las estaciones de carga cómo encender sus baterías específicas de forma rápida y segura.
¿Avanzamos hacia la economía del hidrógeno?
Inversión de £ 9 mil millones En el taller de Adelan en Birmingham, un pintoresco edificio de ladrillo rodeado de casas, el personal está probando las llamadas celdas de combustible de óxido sólido de la empresa que reemplazan a los generadores diésel. Supervisando el trabajo, la directora ejecutiva de la compañía, Michaela Kendall, dice que espera que “la capacidad de hidrógeno realmente aumente, pero llevará tiempo”. “Los hidrocarburos seguirán utilizándose en el futuro previsible”, predice, “porque la economía del hidrógeno no ha evolucionado realmente, solo se encuentra en una etapa inicial”. El gobierno de Gran Bretaña dice que se necesitan £ 9 mil millones de inversión “para hacer del hidrógeno una piedra angular del futuro más verde del Reino Unido”, ya que apunta a emisiones netas de carbono cero para mediados de siglo. En Birmingham, el plan es tener alrededor de 10 estaciones de servicio de hidrógeno en los próximos años luego de la llegada de 120 autobuses de hidrógeno a la ciudad en 2023. Otras ciudades del Reino Unido, incluida Aberdeen en Escocia, están recorriendo el mismo camino. Sin embargo, “solo Los Ángeles ha tenido un éxito razonable con algo así como 9.000 vehículos de hidrógeno y 40 estaciones de hidrógeno”, dice Kevin. “Eso es lo que nos gustaría que fuera Birmingham”.
Sobretensión eléctrica
El Toyota, que se parece a un vehículo estándar por dentro y por fuera, funciona con electricidad. Esto ha sido producido
Los británicos se están deshaciendo rápidamente de los automóviles contaminantes antes “ de que UK prohiba las ventas ”
por la combinación de hidrógeno verde con oxígeno en una celda de combustible. El único desecho emitido por el vehículo, que tiene un alcance de 400 millas (640 kilómetros), es vapor de agua. La celda de combustible de óxido sólido de Adelan, llamada así porque su electrolito es cerámico, se describe como “un dispositivo eléctrico” que genera energía para las baterías. “Está listo para el hidrógeno, pero tendemos a usar combustibles de hidrocarburos porque ahora son más fáciles de obtener”, dice Michaela. “Utilizamos combustible que se obtiene de una manera baja en carbono” como BioLPG. La falta de infraestructura de hidrógeno significa que se espera que los automovilistas que buscan una alternativa más ecológica a la gasolina o el diésel continúen comprando vehículos eléctricos. A pesar de los prolongados tiempos de carga de las baterías de los automóviles eléctricos y los grandes aumentos en los precios de la electricidad este año, los británicos se están deshaciendo rápidamente de los automóviles contaminantes antes de que el Reino Unido prohíba las ventas de nuevos vehículos diésel y de gasolina a partir de 2030. Se produce cuando el gigante del petróleo y el gas BP reveló recientemente planes para instalaciones de producción de hidrógeno verde en el Reino Unido. 2/2
Notas de interés
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Regulación
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Notas
El SNR y disposición de los excedentes de combustóleo
[1]SENER; Prospectiva de Petróleo Crudo y Petrolíferos 2015-2019
[2]https://www.gob.mx/presidencia/documentos/100compromisos-del-presidente-andres-manuel-lo pez-obrador-al-1-de-septiembre-de-2020 [3]https://presidente.gob.mx/tercer-informe-de-go bierno/ [4] SENER, Prontuario Estadístico; mazo 2022 [5]Plan de negocios de Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias, 2021-2022. [6] Organización Marítima Internacional (OMI) https://www.imo.org/es/MediaCentre/PressBriefings/ Paginas/34-IMO-2020-sulphur-limit-.aspx
