Con sus diversas aplicaciones, las baterías convencionales de plomo-ácido (las que utilizan los autos) conforman el 60% del mercado mundial de baterías. En Argentina son producidas integralmente por las firmas Ithurbide S.A., radicada en Río Primero, Córdoba y Pla-ka S.A. en su planta en Recreo, Catamarca. Las baterías avanzadas son aquellas especialmente diseñadas para tener un elevado desempeño y durabilidad.
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Fernando Fungo, docente del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias Exactas y director del proyecto de investigación, explicó que, dentro de esta clasificación, las baterías que incorporan en sus electrodos elevadas proporciones de nano-estructuras de carbón, además del material activo tradicional (PbO) son un tipo de dispositivos de almacenamiento de energía que vincula a las baterías con los capacitores electroquímicos de doble capa.
Estas baterías, denominadas aquí Pb/C-ácido, se desarrollan en el mundo desde 2007 y han demostrado excelentes prestaciones frente a ciclos continuos de carga y descarga. Contó que estas baterías pueden operar a niveles de carga parcial (PSoC) con una vida útil que triplica la de las baterías convencionales de Pb-ácido. “Son un excelente reemplazo de las baterías tradicionales en el mercado automotriz”, destacó.
Además, señaló que “los sistemas de arranque-parada (o start-stop) introducido por la mayoría de las automotrices en el mundo, diseñados para aumentar la eficiencia de consumo de combustible y bajar los niveles de contaminación producido por la combustión de los motores en automóviles, requieren de baterías con elevada capacidad, potencia, bajo costo operativo, y suficiente vida útil”.
Con esa premisa, el grupo de investigación propone escalar y ensayar a nivel de batería prototipo, un sistema de electrodos que se desarrolla en forma conjunta por la UNRC y una empresa regional de fabricación de baterías (Ithurbide / Pla-Ka S.A.), con la que está vigente un Convenio Marco de Cooperación.
Fungo precisó que en ese sistema se emplean electrodos producidos comercialmente por la empresa, por un lado y, por el otro, materiales carbonosos de elevada superficie y bajo costo que son estudiados y producidos actualmente en la UNRC para diferentes aplicaciones en baterías Pb/ácido.
Por otra parte, destacó que las empresas involucradas poseen una sólida trayectoria en la industria de las baterías, a tal punto que han desarrollado sus propios precursores, celdas, electrodos de Pb y procesos. Sus productos principales se destinan al mercado de motorización y al de almacenamiento de energías alternativas. Sus procesos productivos están totalmente integrados verticalmente: “El plomo, la materia prima fundamental del proceso, se obtiene del reciclado de baterías usadas, las cuales provienen de los centros de distribución”, precisó.
El docente indicó que a través del proyecto de investigación (PICT-T-UNRC), denominado: «Desarrollo de un Prototipo de Batería Avanzada de Pb-Ácido Para Aplicaciones Emergentes» se propone unir los esfuerzos de empresas regionales, Ithurbide / Pla-Ka S.A, y los realizados en la propia UNRC, para escalar los resultados y construir dos prototipos de batería avanzadas de Pb/ácido para su evaluación en laboratorio y en fábrica.
Argentina posee una de las mayores reservas de litio del mundo en salares de altura, pero no tiene una infraestructura consolidada para la fabricación de baterías de ion litio, líderes actuales en el almacenamiento de energía. De ahí el relieve de buscar alternativas más allá del litio.
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El grupo de investigación que lidera Fungo creó una red federal de centros de investigación integrada por el IITEMA (UNRC- Conicet), el Inquimae de Ciudad Autónoma de Buenos Aires, el Cidmejo de la jujeña Palpalá y CYKLOS de Tucumán. Unidos, los científicos trabajan para que procesos, materiales y métodos de fabricación en toda la cadena de suministro sean sustentables y generen el mínimo impacto ambiental.