El almacenamiento de energía es vital para la descarbonización exitosa de los sistemas energéticos, equilibrando la generación y la demanda de recursos renovables. Sin embargo, los sistemas de almacenamiento de energía actuales presentan una vida útil, costo, densidad de energía y potencia, y características de respuesta dinámica limitados. Como solución a este problema, los esquemas de hibridación inteligente que acoplan dos tecnologías de baterías diferentes en un solo dispositivo tienen como objetivo aumentar la competitividad del almacenamiento de energía eléctrica al equilibrar las necesidades de energía con las necesidades energéticas. En particular, el proyecto HYBRIS (Grant Agreement No 963652) tiene como objetivo desarrollar un nuevo sistema híbrido de almacenamiento de energía que integre baterías de titanato de litio (LTO), que produce una alta producción de electricidad en períodos de alta demanda de energía, y Aqueous Organic Redox Flow (AORFB), componentes de alta densidad de energía, lo que hace posible un largo período de suministro de electricidad entre períodos de carga No obstante, para lograr una transición energética resiliente, asequible y sostenible, alineada con un contexto normativo cada vez más estricto, según la nueva propuesta de Reglamento relativo a las baterías y los residuos de baterías, COM(2020) 798 final, es obligatorio optimizar el medio ambiente, la economía y las dimensiones sociales en cada ciclo de vida del desarrollo del producto Apuntando a este objetivo, HYBRIS ha abordado con éxito una evaluación preliminar de la sostenibilidad, reciclabilidad y seguridad de los materiales del sistema a través de una instantánea detallada de las tecnologías actuales de los socios de baterías y una revisión exhaustiva del estado del arte (Entregable 1.5) para activar una estrategia de diseño ecológico que fomente más pasos de diseño en un marco de sostenibilidad superior.

El estudio de ecodiseño se inició a partir de una evaluación del ciclo de vida (LCA) aplicado a las tecnologías de baterías LTO y AORFB. LCA es un método estructurado, integral e internacionalmente estandarizado que ha servido para identificar las cargas ambientales asociadas con ambas tecnologías a lo largo de todo su ciclo de vida . Luego, una evaluación de la seguridad de los materiales y un análisis de reciclabilidad complementaron el LCA. Se utilizaron materiales adicionales y estudios bibliográficos para completar estos análisis, específicamente sobre cuestiones de nanoseguridad y nanotoxicidad. Con toda esta información, se construyó la propuesta de eco-diseño.

Es fundamental mencionar que las medidas propuestas tienen diferentes plazos de despliegue (corto, medio y largo), según las necesidades específicas de I+D. Las recommendaciones se agruparon en cinco estrategias:

1. 1. Reducción de los impactos ambientales de los materiales utilizados para producir la batería. A su vez, las medidas se dividen en reducir el número de materiales utilizados en las baterías y seleccionar materiales con una menor huella ambiental. Este estudio incluye numerosas recomendaciones a seguir, por ejemplo: uso de una batería LFP-LTO con menor impacto ambiental, así como el uso de cobre y aluminio reciclados para las partes metálicas del contenedor de celdas; utilización de una batería de flujo redox que aplica los electrolitos orgánicos acuosos en lugar de alternativas como los electrolitos a base de vanadio; y minimización del uso de materias primas críticas mediante diseños optimizados que impulsan su reciclaje.

2. 2. Disminución del uso de energía y agua. En esta estrategia, el estudio propone dos medidas: utilizar las mejores técnicas disponibles para el proceso de fabricación y aumentar el contenido de renovables en la electricidad consumida.

3. 3. Minimización del uso de sustancias peligrosas. En este sentido, la batería LFP-LTO contiene menos sustancias peligrosas y una menor proporción que la batería NCO-LTO. Además, la batería AORFB es la mejor alternativa para el contenido de sustancias peligrosas entre las baterías de flujo redox.

4. 4. Mejora de la vida útil. Se presentan dos medidas para diseñar para durabilidad y reparabilidad y diseño para facilitar el mantenimiento.

5. 5. Mejora de la reciclabilidad de las baterías. En este estudio, el diseño para el reciclaje es muy recomendable. Además, también se recomiendan rutas de reciclaje directo, con una mejor huella ambiental.

Con el fin de resumir y visualizar los resultados proporcionados, el siguiente gráfico de araña establece el efecto de la implementación de las medidas mencionadas anteriormente en el sistema HYBRIS.

Para obtener más información, consulte el informe presentado haciendo clic aquí: https://hybris-project.eu/download/d1-5-preliminary-report-on-ecodesign-sustainability-energy-storage-and-material-s evaluación de la cafeína/

Escrito por Lomartov