Baterías de Zinc-aire, conoce el proyecto Zaess.

En cuestión de almacenamiento energético,  las baterías permiten que los usuarios, finales o comerciales,  no necesiten gestionar su instalación para que coincida con el máximo pico de consumo, de este modo les es posible minimizar la potencia instalada o contratada. Y por ende reducir el consumo en horas en que el precio está más alto.
Se necesita seguir investigando en el almacenamiento de energía ya que son numerosas las formas posibles de almacenar la energía, por ello el proyecto LIFE ZAESS se dedica a investigar el almacenamiento tipo zinc-aire de 1kW y 4Wh.

En concreto, es un sistema de almacenamiento energético compuesto por baterías de flujo de zinc-aire que tenga un bajo impacto ambiental y un coste nada elevado para la implementación de energías renovables intermitentes, como podría ser la eólica y solar que depende la meteorología.

El proyecto se comenzó a desarrollar hace poco más de un año, y la instalación de la planta piloto se finalizó el pasado mes de Mazo. Durante unos 40 meses se llevara a cabo el proyecto, por lo tanto finalizará en 2017, siendo este coordinado por la División de Desarrollo de Tecnologías Propias de Técnicas Reunidas donde el CENER está también asociado. Este proyecto tiene un presupuesto de 1.175.000 €, gracias a la financiación que también ha aportado la Unión Europea bajo el programa LIFE.

La finalidad de este es validar esta tecnología de almacenamiento que mejore el uso de energías renovables, eludiendo problemas sobre la red de suministro a la vez que reducimos emisiones de CO2.
Los resultados que se esperan alcanzar tienen que validar la tecnología de una forma técnica y económica, para que este almacenamiento de energías renovables en relación con la red de suministro, que ha sido desarrollado por Técnicas Reunidas, también se valorará la reducción de gases de efecto invernadero, por el GEI. Técnicas reunidas ha diseñado y ha dispuesto la instalación de la planta piloto, la cual durará 12 meses en el centro tecnológico José Lladó situado en Madrid.

Por otro lado, el socio CELER se ha encargado de realizar una evaluación exhaustiva de la repercusión que tiene en el medioambiente durante toda su vida útil. La mediciones a escala MW de baterías zinc-aire detallan análisis medioambientales completos y la huella de carbono. Además CENER ha decidido estudiar también los aspectos legales que puedan condicionar el proyecto, en general el marco Europeo que legisla, pero también los incentivos para el uso de este tipo de tecnologías a gran escala en mercados europeos.

 ¿Cómo es la planta piloto?

Según el plan del proyecto, la instalación de la planta se finalizó en Marzo y servirá como centro de demostración la adecuación de estas baterías al mercado de la energía renovable, y es por ello que consta de una batería flujo zinc-aire de 1 kW Y 4 kWh, con tres módulos, que será utilizada para generar el análisis de esta tecnología en la siguiente etapa de desarrollo.

En la batería, las celdas están enlazadas en serie para transmitir una tensión nominal de
20V y una intensidad máxima de 50A, esta energía se acumula en aproximadamente 1 m3 de electrolito que es circulado a través de las celdas gracias a las bombas. En lo que respecta al aire necesario para descargar la batería, es recibido de la atmósfera a través de un filtro.

Para la carga de la batería es necesario que se formen unas reacciones en ambos electrodos en los que la energía eléctrica se trasforma en energía química, quedando así almacenada en forma de zinc metálico. Mientras se descarga, las reacciones se producen de forma inversa, trasformando el zinc en energía eléctrica.

El sistema de almacenaje incorpora un dispositivo de monitorización que pueda recibir los datos del análisis sobre medida y registro de parámetros. Durante los 12 meses que duran los ensayos se van a tener en cuenta además los protocolos y normas internacionales.

El ingeniero de Técnicas Reunidas, Miguel Sierra, piensa que las ventajas de estas baterías son:

• Tecnología de bajo coste, ya que el coste está condicionado de sus materiales, en este caso el zinc y el oxígeno son abundantes.
• La seguridad, al estar compuesto por un 70% por agua no es inflamable y por lo tanto puede actuar en bajas temperaturas y presiones.
• El respeto por el medio ambiente, ya que se ha diseñado en función a que sus materiales sean reutilizables y reciclables.
   

Tras concluir la etapa de ensayos, y tras reunir los datos necesarios se va desarrollar un estudio técnico-económico que permita validar el correcto uso en una planta real de gran tamaño.
Desde la técnica, la etapa de demostración validará la escalabilidad de las baterías desde un laboratorio. Mientras que el análisis económico, se realizará conceptualmente para que una planta escala MW produzca unos costes de 2.000 y 3.000 €/kW.

Workshops Life Zaess

la planta podrá ser visitada durante este evento, la asistencia es gratuita pero se necesita registrar a través de la página web. El Workshops Life Zaess se llevará a cabo el 14 de junio en Madrid, durante el evento participarán empresas y centros españoles pertenecientes a este sector para compartir sus experiencias con estas nuevas tecnologías. Se formaran mesas redondas donde poder discutir estos temas más a fondo, y donde remarcar los aspectos clave.

El pasado mes de abril se realizó un workshop a nivel internacional, llamado IZABW (International Zinc/air Battery Workshop). En este la presencia de centros investigadores y empresas procedentes de Europa contó además con la asistencia de técnicos de la división de desarrollo de tecnologías propias de técnicas reunidas, y fue el encargado de presentar el proyecto LIFE ZAESS.

De este modo, los resultados obtenidos de este congreso han ayudado a Técnicas Reunidas a formar contactos para futuros proyectos. Como conclusión hay que destacar que los nuevos electrolitos y nuevos materiales son el centro de muchos estudios para poder implementar y mejorar esta tecnología.