Académicos UOH desarrollarán prototipo para darle un segundo uso a baterías provenientes de aplicaciones de electromovilidad

• A través de la adjudicación del concurso IDeA I+D 2023 de ANID, los académicos UOH Claudio Burgos, Miguel Torres y Diego Muñoz trabajarán en la construcción de un prototipo de convertidor modular para reutilizar las baterías descartadas de automóviles eléctricos

El campo automotriz de vehículos eléctricos avanza sostenidamente en nuestro país, dando cuenta de la transformación de la realidad nacional en materia de electromovilidad. Según cifras del Ministerio de Energía, a comienzos de este año ya circulaban en Chile 3.500 de este tipo de medio de transporte.

Si bien existe una Estrategia Nacional de Electromovilidad para continuar avanzando en un desarrollo sostenible que garantice el cuidado del medio ambiente y se trabaja en una economía circular en torno a las baterías de los vehículos eléctricos, los académicos del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins dan un paso adelante, preocupándose de la reutilización de las baterías de este tipo de móviles que por normativa mundial deben reemplazarse cuando su capacidad de almacenamiento disminuye a un 80%, lo cual ocurre generalmente a los 10 años de utilización.

El proyecto financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), titulado “Desarrollo de prototipo de convertidor modular para la reutilización de baterías descartadas de electromovilidad”, de los académicos del Instituto de Ciencias de la Ingeniería UOH, Claudio Burgos, Miguel Torres y Diego Muñoz, junto a los investigadores de la Universidad de Chile, Roberto Cárdenas y Marcos Orchard, propone crear una solución de innovación tecnológica basada en un dispositivo de electrónica de potencia capaz de integrar baterías de distintos tipos de vehículos eléctricos que fueron descartadas (voltaje nominal, capacidad, química, etc), para ser usado en aplicaciones de almacenamiento estacionario de energía.

“En palabras simples, buscamos reutilizar baterías de vehículos eléctricos que deben reemplazarse cuando su capacidad de almacenamiento disminuye hasta un 80% (están degradadas en un 20%). Esto no implica que la batería ya no se puede utilizar, sino que ya no puede usarse en vehículos eléctricos por normativa mundial. La tecnología que vamos a desarrollar busca reutilizar estas baterías descartadas en otras aplicaciones e integrarlas de forma modular, además de ecualizar sus parámetros internos -dado que cada batería se desgasta de formas distintas según el uso que haya tenido cuando se utilizó en un vehículo eléctrico, que depende de factores tales como el perfil del conductor, lugar geográfico donde estuvo el vehículo-, para crear con ellas un nuevo acumulador de energía”, señala el director del proyecto, Claudio Burgos.

Esta tecnología logrará, mediante técnicas de control avanzadas, hacer funcionar el nuevo dispositivo de forma óptima y autónoma como si fuera una sola gran batería de almacenamiento desde el punto de vista de la aplicación y/o usuario final, gestionando internamente los estados de las distintas baterías integradas (estado de carga, nivel de degradación, etc.). “El dispositivo propuesto tiene las cualidades de libertad de conexión (plug & play), intercambio en funcionamiento de las baterías disponibles (hot swapability), y adaptación a un amplio rango de voltaje, corriente y tecnología de baterías. Además, permite que si una de las baterías utilizadas por el dispositivo que se construirá, se degrada con mayor rapidez que otra, puede cambiase por otra sin afectar la funcionalidad de todo el sistema”, señala el académico.

Cabe destacar que en la actualidad a sólo cerca del 5% de las baterías descartadas de los vehículos eléctricos se les da un segundo uso, dado que aún no existe gran innovación en esta área a nivel mundial.

“En lo personal me siento muy contento de haber obtenido este fondo ya que este concurso es muy competitivo, y el hecho que ANID haya seleccionado nuestro proyecto de cuenta de la calidad de la investigación que desarrollamos en la UOH, y que el grupo formado junto a los profesores Diego Muñoz y Miguel Torres es un equipo potente en temas emergentes de la ingeniería eléctrica, lo que nos permite tener resultados positivos en este tipo de convocatorias”, señala Claudio Burgos.

Sobre la programación de cómo se llevará a cabo el desarrollo de este proyecto, sus investigadores señalan que en el plazo de dos años esperan construir un prototipo escalable del convertidor modular, primero pequeño de baja potencia para validar el concepto, y luego escalarlo. En una primera etapa el desarrollo teórico y de simulación  se llevará a cabo en la Universidad de O’Higgins y luego la construcción del prototipo en el laboratorio de electrónica de potencia de la Universidad de Chile.