¿Qué son los supercondensadores y por qué son clave para la recarga del coche eléctrico?

¿Qué son los supercondensadores y por qué serán clave para los coches eléctricos?

Los supercondensadores ayudarán a aumentar la autonomía del coche eléctrico. Así se complementan con las baterías de iones de litio.

El incremento de la autonomía de los coches eléctricos es un reto que la industria está consiguiendo poco a poco superar con éxito. Las baterías para automoción evolucionan estos días más rápido que nunca, proyectando densidades energéticas y un precio de almacenamiento para el kWh impensables hace una década. Aquí es donde podría aportar mucho una tecnología que contribuirá a mejorar aún más las baterías y las prestaciones del coche eléctrico: los supercondensadores.

Al igual que ocurre con las baterías, los condensadores son dispositivos capaces de acumular energía eléctrica y los vehículos eléctricos pueden beneficiarse de esto. Las líneas de investigación en la actualidad abiertas con estos buscan, no tanto la sustitución de las actuales baterías de iones de litio, sino complementar sus prestaciones.

¿Cómo funcionan los supercondensadores?

Los intentos de emparejar baterías de iones de litio y supercondensadores (también llamados ultracapacitores o EDLC, del inglés Electric double-layer capacitors) son más que esperanzadores. Hay que señalar que las baterías ofrecen una mayor densidad energética y seguirán siendo las responsables de que recorramos más y más kilómetros en nuestro coche eléctrico.

Aunque las baterías para coches eléctricos sean capaces de lograr densidades energéticas destacables, no ocurre lo mismo con su densidad de potencia. Es decir, que mientras su capacidad para almacenar energía es muy elevada, no lo es tanto la forma en que la entrega en tiempos cortos. Trabajan mejor si lo hacen de una forma lineal y más constante. De lo contrario, su temperatura puede elevarse, reduciendo así su vida útil.

Es en este punto donde se espera que los supercondensadores pongan su granito de arena para apoyar a las motorizaciones eléctricas. Porque, al contrario que ocurre con las baterías, estos, en su labor como acumuladores, entregan casi de forma instantánea la energía eléctrica almacenada.

La recarga, la principal beneficiada

Conector de corriente de Renault ZOE

Dadas estas características, los supercondensadores pueden ayudar a reducir de forma considerable los tiempos de recarga de los coches eléctricos. De hecho, existen proyectos en los que ya se está aplicando esta prestación en condiciones reales.

Uno de los últimos avances en este campo lo vemos en Ginebra (Suiza) de la mano del autobús TOSA. Este puede recargar en cada parada, aunque el proceso de recarga dure unos pocos segundos en cada ocasión, sin que la batería sufra daños.

Sabemos lo fundamental que resulta este aspecto para la movilidad eléctrica, interesada en soluciones que revolucionen el campo de la recarga, como el caso de la recarga dinámica por inducción.

La integración de los supercondensadores también traería otras ventajas, dada su capacidad de realizar una cantidad de ciclos casi infinita. De este modo, puede proteger a las baterías en el encendido y apagado del motor, aumentando la vida útil de las mismas. Este es el motivo por el que ya se están aplicando a los sistemas Start-Stop, tan popularizados en el mercado por mejorar la eficiencia de los vehículos, reducir los consumos y las emisiones (en térmicos).

La tecnología asociada a los supercondensadores también tendría un impacto positivo en la cantidad de energía recogida por los sistemas de frenada regenerativa. Estos permiten una mayor ganancia de energía y un mejor rendimiento en la absorción del frenado. Estos desarrollos tecnológicos contribuirán a que la autonomía de los coches eléctricos siga creciendo.

¿En qué punto tecnológico nos encontramos?

Durante los últimos años, los intentos de los investigadores con los supercondensadores y los coches eléctricos se han centrado en dos áreas. Por un lado, en su aplicación real en las motorizaciones eléctricas; y por otro, en dar con nuevos materiales que aumenten sus prestaciones.

En relación con esto último, los supercondensadores empleados recientemente son capaces de aportar unos 30 Wh/kg. El desarrollo de nuevos materiales, como el grafeno, ha subrayado aún más el potencial de estos dispositivos. En 2013, por ejemplo, investigadores coreanos hacían uso de este material para alcanzar los 64 Wh/kg de energía específica.

La última noticia significativa que ha llegado en el campo de los materiales es el descubrimiento de un polímero basado en la tecnología de las lentes de contacto. Se estima que este nuevo material, probado por científicos de las Universidades de Surrey y Bristol, aumente la capacidad de los actuales supercondensadores en hasta tres (x1.000) o cuatro (x10.000) órdenes de magnitud.

 

Los equipos responsables de esta última solución vislumbran que, gracias a este potencial, los supercondensadores puedan sustituir a las baterías a largo plazo. Este panorama se antoja mucho más complicado. Debemos ser precavidos a la hora de interpretar todos estos logros. Aplicar estos descubrimientos a la industria requiere años de esfuerzo tecnológico y un camino plagado de obstáculos.

Lo que sí es seguro es que las mencionadas prestaciones de los supercondensadores les auguran un futuro ligado al coche eléctrico, integrándose, a mayor o menor escala, en sus próximos desarrollos.

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Imágenes | Renault

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