Procesos de segunda vida en baterías de vehículos híbridos y eléctricos
Los vehículos híbridos y eléctricos son considerados como una tecnología que ayuda a mitigar los niveles de contaminación en el aire. En nuestro país los vehículos híbridos fueron introducidos a partir del año 2010 y de momento se mantiene como una alternativa a la movilidad en diferentes ciudades. Según las estadísticas hasta el año 2022, se observa que las ventas de los vehículos híbridos se han incrementado, varios factores han contribuido con esto como es el incremento de precios de combustible y exoneración de aranceles para este tipo de vehículos.
Estos vehículos incorporan baterías de hidruro níquel metal (NiHm) que cumplen con un papel importante para su funcionamiento. Estas baterías al estar continuamente en operación sufren cargas y descargas constantes, como consecuencia generan problemas que muchas veces el fabricante procede al cambio de todo el conjunto de la batería. Pero la mayor parte de ocasiones las fallas las presentan una o dos celdas, las restantes se pueden volver a reutilizarlas, utilizando una metodología de recuperación se pueden reutilizar como medios de almacenamiento de energía y suministrar la misma en diferentes aplicaciones.
Desde la academia buscamos generar soluciones a futuro que implica la reutilización de estás baterías, todos nos preguntamos: ¿qué va a ocurrir con estas baterías cuando cumplan con su vida útil en este tipo de vehículos? . Una posible solución es el desarrollo e implementación de un proceso de economía circular en donde se utilicen métodos de reciclaje efectivo de este tipo de baterías, las mismas puedan ser desmontadas y mediante procesos de carga y descarga se puedan seleccionar para su reutilización como medios de almacenamiento de energía alternativos de esta manera contribuir con el cuidado del medio ambiente.
En conjunto con varios estudiantes de pregrado de la carrera de ingeniería en Mecánica Automotriz y la Maestría en sistemas de Propulsión Eléctrica de la Universidad del Azuay se han desarrollado proyectos de investigación que van desde la búsqueda de metodologías para procesos de reciclajes adecuados para baterías de NiHm hasta el desarrollo de prototipos de mediana potencia con el propósito de suministrar energía eléctrica en diversas aplicaciones. Estos prototipos se pueden adaptar a sistemas fotovoltaicos para recargar los packs de baterías con el propósito de almacenar energía.
Con el trabajo desarrollado por nuestros estudiantes y las metodologías planteadas se han llegado a obtener resultados satisfactorios, con los diferentes prototipos construidos a diferentes rangos de potencia; se ha podido validar esta metodología y mejorar en el diseño de los packs de baterías, los desarrollos van desde sistemas de suministro de energía en hogares en zonas rurales, cargadores para estaciones de bicicletas eléctricas, optimización de sistemas de baterías en vehículos eléctricos, etc. Los resultados obtenidos muestran que su el uso de estas baterías dentro de un proceso de segunda vida es viable y los costos de implementación se pueden solventar en función de la demanda y autonomía del sistema. De igual manera se puede considerar como sistemas de bajo costo que pueden llegar a zonas rurales de difícil acceso y poder brindar energía con sistemas automáticos para el control de carga de las baterías y así evitar la descarga total de las celdas lo que podría ocasionar daños de las mismas.
El proyecto está relacionado con el cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible número 7: Energía asequible y no contaminante. Al ser una investigación con el desarrollo de prototipos se han presentado varios resultados obtenidos en diferentes congresos y revistas afines a la temática, donde se han obtenido varias retroalimentaciones de parte de expertos que han permitido mejorar nuestros diseños y seguir ampliando los estudios en esta temática muy importante para el desarrollo de ciudades sostenibles.
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Por: Efrén Fernández Palomeque PhD. Docente de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad del Azuay.
