Ramon

Ramon
Ramon Gallart

diumenge, 18 d’octubre del 2020

Reutilització de les bateries.

A mesura que els vehicles elèctrics  van penetrant arreu del món, fa preveure que aviat,  hi haurà una onada de bateries usades amb un rendiment no útil pels vehicles elèctrics.

Un nou estudi demostra que aquestes bateries encara podrien tenir una segona vida útil i rendible com a emmagatzematge dels sistemes de back-up  de les instal·lacions fotovoltaiques, on podrien tenir una vida útil de més d’una dècada.

Baterías para coches eléctricos: fabricantes, tecnologías y ...
Font: Movilidad Eléctrica

Com a cas de prova, es va examinar detalladament una hipotètica granja de Califòrnia. Es va estudiar la viabilitat en diversos escenaris: la construcció d'una granja solar de 2,5 MW; construir la mateixa matriu juntament amb un nou sistema d’emmagatzematge de bateries d’ió de liti ; i construir-lo amb una bateries re-utilitzada dels  VE, que havien disminuït fins al 80 % de la seva capacitat.

Es va concloure, que la nova instal·lació de bateries no proporcionaria una rendibilitat neta raonable de la inversió, però que un sistema gestionat adequadament de bateries usades dels EV, podrien ser una bona i rendible inversió sempre que, les bateries costessin menys del 60 % del seu preu original.

No és tan fàcil

El procés pot semblar senzill i, de tant en tant, s’ha implementat en projectes a escala més petita, però ampliar-lo,  no és senzill. Hi ha molts problemes a nivell tècnic, per exemple:

1.- Com es protegeixen les bateries quan es desmunten  del cotxe per assegurar-se que són prou bones per re-utilitzar-les? 

2.- Com ​​s'empaqueten aquestes bateries per garantir-ne el seu funcionament  per evitar dispersió entre qualitats entres els packs?.

3.- Des del punt de vista econòmic,  s'està  segur que en les bateries hi ha prou valor per justificar el cost de traure-les dels cotxes, recollir-les, revisar-les i re-empaquetar-les per en una nova aplicació? 

L'estudi va utilitzar un model semiempíric de degradació de la bateria, entrenat amb dades mesurades, per predir la reducció de la capacitat en aquestes bateries d'ions de liti en diferents condicions de funcionament, i es va trobar que les bateries podrien assolir una vida útil i un valor màxim en operar amb cicles de càrrega i descàrrega relativament suaus. Sempre que es superi el 65% de la càrrega completa o inferior al 15 %. 

Aquesta constatació posa en dubte algunes hipòtesis anteriors sobre el fet de que si les bateries funcionen  a la màxima capacitat, s'obté un millor rendiment.

Quant duraran?

Un factor desconegut és el temps que aquestes  bateries podrien seguir funcionant de forma útil en aquestes aplicacions. L'estudi, es va basar en la següent hipòtesi conservadora: Les bateries  no serien útils  al assolir el 70 % de la seva capacita, és a dir, perdre un 10% més del 80 % d'aquest nou inici.

Però, és probable  que, continuant funcionant fins a un 60 % de la capacitat o fins i tot en valors  inferiors, es podria demostrar que són útils. Els estudis pilot a llarg termini, seran necessaris per determinar-ho. Molts fabricants de vehicles elèctrics ja comencen a fer aquests estudis pilot.

Proyecto SASLAB de la UE para analizar una segunda vida de baterías
Font: Movilidad eléctrica

De fet, en si mateixa és una àrea de recerca, perquè la bateria típica té diverses vies de degradació. Intentar esbrinar què passa quan es supera aquesta fase de degradació més ràpida, és una activa àrea de recerca.

En part, la degradació està determinada per la manera de controlar les bateries. En realitat es podrien adaptar els algorismes de control durant tota la vida del projecte. Aquesta és una de les direccions que es seguirà investigant. Es creu que aquesta podria ser una bona aplicació utilitzar els mètodes  basats deep-learning, per intentar esbrinar el tipus de mètodes intel·ligents i analítiques predictives que s'ajusten a aquestes polítiques de control durant la vida del projecte.

L’economia real  d’aquest tipus de projectes, podria variar àmpliament en funció de les estructures de les  regulacions locals i l'estructura tarifaria. Per exemple, algunes lleis, permeten incloure el cost dels sistemes d’emmagatzematge en el cost global d’un nou subministrament d’energia amb fonts renovables, amb tarifa fixe , i d’altres no. L’economia d’aquests sistemes serà molt específica segons el país, per això, es pretén  que  un estudi fet pel cas de Califòrnia sigui un exemple il·lustratiu pels Estats Units.

Mercedes-Benz y BAIC se alían para darle una segunda vida a las ...
Font: Híbridos y eléctricos.

Un informe recent de McKinsey Corp. mostra que a mesura que la demanda d’emmagatzematge com a back-up per a projectes d’energies renovables creixerà fins el 2030. Per tant, les bateries de segona vída dels VE, podrien satisfer la meitat d’aquesta demanda. Algunes empreses de VE, ja estan dissenyant els seus paquets de bateries específicament per fer posible aqeusta segona vída.

Font:  Institut de Tecnologia de Massachusetts