Una batería recargable fabricada a partir de residuos agrícolas y plásticos

Jul 01, 2023

SorbiForce

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Imagine un mundo donde la batería de su teléfono inteligente o computadora portátil no contenga ningún elemento minado. ¿Y si te dijéramos que la batería también proporciona una forma de aprovechar los residuos de las plantas desalinizadoras? ¿Qué pasaría si, una vez finalizada su vida útil, los componentes de la batería pudieran retirarse y usarse como fertilizante en lugar de convertirse en residuos peligrosos? Estarías aliviado, ¿verdad?

Bueno, en realidad ya existe una batería de este tipo y SorbiForce la está construyendo. Fundada en 2017, SorbiForce está registrada en Delaware y ya ha probado una batería de 2 kWh que puede alimentar electrodomésticos. La empresa ahora apunta a soluciones más grandes que puedan capturar energía renovable de plantas solares y eólicas.

Interesting Engineering habló con Serhii Kaminskyi, director de tecnología (CTO) de SorbiForce, que tiene una amplia experiencia en nuevas empresas en el espacio de las energías renovables.

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¿De dónde surgió la idea de una batería totalmente orgánica y sin metal?

Creo que las baterías y los almacenamientos de energía son los elementos clave de la energía del futuro. La falta de baterías fiables, baratas y respetuosas con el medio ambiente es un gran obstáculo para un mayor desarrollo de la energía verde.

La idea de una batería totalmente orgánica y sin metal surgió de nuestro deseo de desarrollar una solución de almacenamiento de energía sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Vimos la necesidad de una tecnología de batería que pudiera reducir la dependencia de recursos escasos y dañinos para el medio ambiente, como los metales, y al mismo tiempo ofrecer un alto rendimiento y eficiencia.

¿Qué es la electrosorción y cómo la utiliza la batería?

Nuestra batería incorpora un material de carbono ultraporoso, que permite la adsorción y absorción de iones en todo el volumen de los poros, no solo en la superficie.

La estructura única de nuestro material de carbono maximiza la capacidad de almacenamiento y mejora la eficiencia general de las reacciones electroquímicas de nuestra batería. Al utilizar todo el volumen de los poros, optimizamos las capacidades de almacenamiento de energía de nuestra batería y permitimos un funcionamiento de alto rendimiento.

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¿Por qué a nadie se le ocurrió antes una batería así?

Nuestra empresa se beneficia de un equipo de científicos altamente calificado, que incluye personas con una amplia experiencia que se remonta a la era de la Unión Soviética. Ucrania, al ser un centro científico durante la Unión Soviética, nos ha proporcionado una gran cantidad de conocimientos y experiencia.

En particular, nuestro equipo incluye al padre de la primera batería europea de iones de litio, que ha realizado importantes contribuciones en este campo.

Además, tenemos acceso a tecnologías no reveladas que nos ofrecen una ventaja competitiva y diferencian aún más nuestra tecnología de baterías de otras en el mercado. Estas tecnologías nos permiten superar los límites de la innovación y ofrecer soluciones de vanguardia.

La batería está fabricada con materiales reciclados. ¿Cuáles son estos materiales y cómo se utilizan?

Nuestra batería no sólo es respetuosa con el medio ambiente en términos de su funcionamiento, sino que también está fabricada con materias primas renovables. Utilizamos varios tipos de desechos como materia prima para nuestras baterías, incluidos desechos agrícolas, desechos plásticos y desechos de fábricas de desalinización.

Al reutilizar estos materiales de desecho, contribuimos a la reducción de la contaminación ambiental y promovemos una economía circular. A medida que aumentamos la producción, no solo brindamos una solución de almacenamiento de energía sostenible, sino que también ayudamos a mitigar los desechos transformándolos en productos valiosos y útiles.

¿Qué desafíos estás enfrentando?

Nuestra tecnología de baterías está diseñada para abordar diversos desafíos en la red eléctrica y garantizar un funcionamiento confiable y eficiente. Nos especializamos en operaciones intradiarias, particularmente en desplazamiento de picos, respuesta de frecuencia y recuperación de perturbaciones.

Con nuestra combinación única de procesos de supercondensadores y baterías, tenemos la versatilidad para abordar una amplia gama de problemas de la red. Una de nuestras ventajas es el tiempo de carga. La batería Sorbiforce se puede cargar en tan solo 4 minutos o incluso menos. El límite de la velocidad de carga depende principalmente de los sistemas y equipos de energía eléctrica. Esto se debe a que tenemos algunos procesos en nuestra batería.

En primer lugar, el proceso del supercondensador o DEL de doble capa eléctrica es ultrarrápido. El segundo proceso es el proceso de Faraday, que es más común en las baterías típicas. Otro es la electrosorción, que es un proceso específico que es un proceso físico y combina las ventajas de ambos procesos mencionados anteriormente.

Nuestro tiempo nominal de carga es de 4 horas y 4 horas de descarga. Como nos centramos en baterías intradiarias e industriales, necesitan 4 horas para cargarse y 4 horas para descargarse. Tenemos que escalar las baterías al mercado.

Nuestro sistema puede proporcionar soporte rápido para la estabilización de frecuencia y al mismo tiempo servir como una solución de almacenamiento de energía de larga duración. Ya sea manteniendo la estabilidad de la red durante los picos de demanda o proporcionando energía de respaldo durante las perturbaciones, nuestra tecnología de baterías está diseñada para satisfacer las necesidades dinámicas de la red eléctrica.

Nuestro mayor desafío actual es escalar para satisfacer las necesidades de las aplicaciones industriales. Vemos esto como un gran desafío y estamos entusiasmados y preparados para asumirlo.

Los paquetes de baterías parecen ser para aplicaciones a gran escala. ¿Están también en su radar los vehículos eléctricos, los camiones eléctricos y los eVTOL?

Si bien nuestros paquetes de baterías son adecuados para aplicaciones a gran escala, también estamos explorando activamente el potencial para vehículos eléctricos (EV), camiones eléctricos y aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL).

Creemos que nuestra tecnología es muy prometedora para estos sectores y estamos colaborando activamente con socios de la industria para avanzar en estas aplicaciones. Contamos con más de 10 tipos de baterías en nuestro portafolio.

Pocos de ellos son estados sólidos con alta densidad de energía. Pero ahora nos centramos en el gran almacenamiento de energía para plantas de energía solar y eólica, y para estaciones de carga de vehículos eléctricos. Quizás autobuses urbanos, trenes, barcos eléctricos, etc.

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¿Quiénes son los clientes actuales de la batería y cuál es la capacidad de fabricación prevista?

Actualmente, estamos en conversaciones con clientes y socios potenciales para diversas aplicaciones de nuestra tecnología de baterías. En cuanto a la capacidad de fabricación planificada, estamos evaluando diferentes estrategias de producción y planes de escalamiento para satisfacer la creciente demanda. Nuestro objetivo es establecer asociaciones estratégicas y asegurar contratos comerciales iniciales para impulsar la capacidad de fabricación.

Nos centramos en grandes almacenamientos de energía para plantas de energía solar y eólica, para estaciones de carga de vehículos eléctricos. Tal vez autobuses urbanos, trenes, barcos eléctricos, etc. Ahora nuestro objetivo es iniciar una producción piloto de 10 MWh al año. Nuestro plan es conseguir 100MWh al año en 2025.

En cuanto a los costos, ¿cómo se compara la batería con las baterías de iones de litio?

En términos de costo, nuestro objetivo es lograr un precio notablemente bajo de $25 por kWh de baterías, que es significativamente más bajo que las tecnologías de baterías existentes. Al alcanzar este objetivo de costes, pretendemos posicionarnos diez años por delante de la competencia.

Además, nuestro uso de materias primas locales y renovables nos permite mitigar el impacto de la fluctuación de los precios de los metales, asegurando la estabilidad en el costo de producción. Dado que nuestras baterías se producen localmente, tenemos el potencial de crear un producto 100% nacional para muchas regiones de los Estados Unidos, mejorando la independencia energética y reduciendo la dependencia de las importaciones.

Una vez que la batería llegue al final de su vida útil, ¿cómo se desechará?

La sostenibilidad es un aspecto fundamental de nuestro negocio y estamos orgullosos de nuestro proceso de reciclaje sin desperdicio de nuestras baterías. Al final de su ciclo de vida, nuestras baterías se someten a un procedimiento de reciclaje especializado en el que cada componente y material se extrae y reutiliza cuidadosamente.

A través de nuestra innovadora tecnología de reciclaje, eliminamos cualquier residuo generado durante el proceso, asegurando que todos los materiales se reutilicen de manera efectiva. Este compromiso con el residuo cero no sólo minimiza el impacto ambiental sino que también contribuye a la economía circular al maximizar la eficiencia de los recursos.

¿Cuánto falta para que veamos la tecnología en el mercado?

El cronograma para llevar nuestra tecnología al mercado depende de varios factores, incluida la preparación de la fabricación, las asociaciones comerciales y el cumplimiento normativo.

Estamos trabajando diligentemente para superar los obstáculos actuales, que implican principalmente optimizar nuestros procesos de fabricación, obtener las certificaciones necesarias y ampliar la capacidad de producción. Si bien no podemos proporcionar un cronograma exacto, estamos enfocados en lograr la entrada al mercado de la manera más eficiente y efectiva posible.