DESARROLLO DE NUEVAS FORMULACIONES DE ELECTROLITOS …

DESARROLLO DE NUEVAS FORMULACIONES DE ELECTROLITOS PARA BATERÍAS REDOX DE VANADIO

25 octubre 2017Madrid

Exposición de ideas de proyecto sobre Ciudades Inteligentes y Almacenamiento

1a.- DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

2

AyerConsumo de combustibles fósiles Retos

Poluciónemisiones de CO2 (10.000 MTn/año), ruido, …

Elevado coste de generación90% generación energía mediante combustible diésel

Coste volátildiésel/gasolina, vinculado al precio del petróleo

Cambio climáticoincremento global de temperatura entre 1,5 y 2ºC

Fuente: Nature Gorscience Study. 2016

FUTURED - Exposición de ideas de proyecto sobre Ciudades Inteligentes y Almacenamiento 25 octubre 2017, Madrid

La crisis energética tiene consecuencias económicas, medioambientales y humanitarias

1a.- DEFINICIÓN DEL PROBLEMA (cont.)

3

HoyLas renovables reemplazan a los combustibles fósiles

Grandes desafíos

Intermitenciano disponible 24 horas/día

Logros

Generación a menor costereducción de costes año a año

Sostenible con el medioambientesin emisiones de CO2 ni derrames

Proceso establereembolso de capital invertido

Permanenteinagotable


Las renovables ofrecen una alternativa real e implementable a gran escala

4

1b.- SOLUCIÓNAlmacenamiento a gran escala HydraRedox


100% de energía renovable gestionable

Abastecimiento 24 horas/día

Incremento en los ingresos de la empresa un > 20% Venta de energía cuando el precio es mayor (arbitraje)

Reducción de 0,3 toneladas de emisiones de CO2

por MWh utilizando sistemas de almacenamientoReducción de la utilización de plantas de combustibles fósiles

Mejora del suministro eléctricoCalidad de suministro, UPS, armónicos, regulación de frecuencia, …

5

2.- FUERTE PRESIÓN PARA UNA RÁPIDA REDUCCIÓN DE COSTES

300

150

0

200

400

600

800

1000

1200

2004 2008 2012 2016 2020 2024+

RANGO DE PRECIOS – ALMACENAMIENTO ELETROQUÍMICO

>85%

7630

12 8 7,5

6 4 2 1,8

1,5

0,28

0,27

0,25

1977 1990 2005 2012 2017

S I L ICON PV CELLS US$/Wp

>95%

Reducción de costes esperada – por debajo de 300 €/kWh en 2020

Evolución similar a la de los paneles solares – pero en un plazo de tiempo más corto

€/kWh


El grande reto del almacenamiento eléctrico

6FUTURED - Exposición de ideas de proyecto sobre Ciudades Inteligentes y Almacenamiento 25 octubre 2017, Madrid

CELDAS1

BOMBAS2

ACCESORIOS3

ELECTROLITO1

TANQUES Y TUBERÍAS2

ACCESORIOS3

SECCIÓN DE CONTROL1

INVERSOR2

CONTENEDORES3

INGENIERÍA, APROV. Y CONSTRUCCIÓN

4

COST TOTAL DE LA INSTALACIÓN€

Costes de SECCIÓN

POTENCIA

Costes de SECCIÓN ENERGIA

Costes de BALANCE OF

SYSTEMS (BOS)

Coste de PRODUCCIÓN DE

ENERGÍA ALMACENADA

Enfoque sobre reducción de costes en todo el espectro del almacenamiento

3.- FORMAS DE REDUCCIÓN DE COSTES APLICABLES

7

COSTES DE

SECCIÓN ENERGIA


CONSTRUCCIÓN PLANTA DE

ELECTROLITO

BÚSQUEDA DE CONSORCIO PARA

NUEVAS FORMULACIONES DE

ELECTROLITO

4.- SECCIÓN ENERGIA - POTENCIAL DE REDUCCIÓN DE COSTES

Dos enfoques simultáneos para maximizar la competitividad

8

5.- PREPARACIÓN PROPIA DEL ELECTROLITOSuministro de materia prima: Vanadio


China; 56%

Rusia; 11%

Sudáfrica; 10%

Europa; 7%

Norte América;

4%

Otros; 12%

Producción - Países

Minerales primarios;

21%

Producto secundario;

11%

Escoria de acero; 68%

Producción de tipo de materia prima

$-

$5,00

$10,00

$15,00

$20,00

$25,00

$30,00

$35,00

Jan-

04

Jan-

06

Jan-

08

Jan-

10

Jan-

12

Jan-

14

Jan-

16

US$/

Poun

d V2

O5

Evolución de Precios (2004-2016)

$0,00

$5,00

$10,00

$15,00

may-16 ago-16 nov-16 mar-17 jun-17 sep-17 dic-17

US$

/Pou

ndV2

O5

Evolución reciente (2016-17)

El vanadio supone 95% del coste total del electrolito

9

5.- PREPARACIÓN PROPIA DEL ELECTROLITOOptimización del proceso de preparación


Ejemplos de fuentes secundarias:• Escorias de fundición del

acero• Petróleo• Utilizar vanadio con

menor purezatécnicas químicaspurificación

Simplificar proceso de Preparación

Perfeccionamiento

10

5.- PREPARACIÓN PROPIA DEL ELECTROLITOUtilización más eficiente del vanadio a través de mejoras químicas

• Utilización de otros compuestos químicos para ampliar la gama de utilización del estado de carga del vanadio

Parejas redox auxiliares

• Adición de promotores de reacciones químicas deseadasPromotores

• Adición de inhibidores de reacciones químicas no deseadas -evitar reacciones sobre los electrodos, como la formación de oxígeno y de hidrógeno

Inhibidores

• Utilización de sustancias para evitar la precipitación del pentóxido de vanadio a altas temperaturas

Estabilizadores y anticoagulantes

Aumentar la capacidad específica del electrolito (en kWh/litro)reduciendo la cantidad de vanadio requerida


11

6.- RESULTADOS ESPERADOS

Reducción/gestión del riesgo de volatilidad del precio del vanadio1

Desarrollo de nuevas composiciones de electrolito para mejorar su calidad y reducir el % de vanadio requerido2


Reducción del coste del electrolito (€/l)3

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7.- CONSORCIO ESPERADO


- Centros Tecnológicos- Universidades

I+D

Vínculo con centro de I+D para desarrollo del proyecto

Gran Vía 36, 1º Izquierda, 50.005 ZaragozaTelf.: 976 228 896

[email protected]

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