El Ejército de los EE. UU. está ampliando los esfuerzos de investigación para resolver los desafíos actuales de las tecnologías de baterías e impulsar los avances en la ciencia de las baterías y el almacenamiento de energía que serán cada vez más críticos con el uso de componentes electrónicos sofisticados.
Por Tsvetana Paraskova para Oilprice
El ejército de los EE. UU. otorgó recientemente un contrato de 7,2 millones de dólares a un consorcio de baterías liderado por la Universidad de Maryland como parte de su última campaña de investigación sobre tecnología de baterías extremas.
El Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. trabajará en el esfuerzo liderado por la Universidad de Maryland en asociación con la Universidad Estatal de Montana y otras universidades, laboratorios nacionales y empresas que forman parte del Centro de Investigación en Baterías Extremas. El acuerdo de cooperación también incluye entidades de investigación y empresas del sector de almacenamiento de baterías y energía, como el Laboratorio Nacional Argonne, el Laboratorio Nacional Brookhaven, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Graphenix Development Inc, Ion Storage Systems, New York Battery & Energy Storage. Consorcio, Saft America, Stony Brook University y University of Texas-Austin.
La investigación del esfuerzo de tecnología de baterías se centrará en carga extrema, seguridad extrema, voltajes extremos, evaluaciones extremas e innovaciones transformacionales extremas para promover el desarrollo de nuevos materiales y diseños de baterías novedosos, como las baterías de litio de estado sólido.
“Parte del trabajo es tratar de evaluar baterías comerciales o nuevos sistemas de baterías de una manera que refleje mejor cómo el Ejército usa las baterías”, dijo el Dr. Jeffrey Read, químico del Ejército y uno de los líderes de equipo del laboratorio Battery Science Branch
Las baterías y las soluciones de almacenamiento se volverán críticas cuando el Ejército de los EE. UU. agregue una amplia gama de nuevos equipos y capacidades de electrónica durante los próximos cinco a diez años, agregó Read.
El Departamento de Defensa (DOD) también está desafiando a los innovadores y a las empresas privadas mientras el DOD busca soluciones para la producción, transmisión, uso y almacenamiento de energía resiliente. El DOD quiere utilizar todas las fuentes de energía para uso militar, como eólica, solar, térmica, hidráulica, nuclear e hidrógeno, al tiempo que reduce la dependencia de los combustibles fósiles. El DOD, uno de los mayores consumidores de energía a nivel mundial, aspira a eliminar toda la dependencia de los combustibles fósiles. El almacenamiento de energía móvil y fija es uno de los temas en el desafío del DOD que busca soluciones que van desde aquellas que se pueden poner en funcionamiento de inmediato, aquellas que necesitan algún desarrollo, y también ideas que pueden no implementarse hasta 2045.
Investigación sobre la química de las baterías y el almacenamiento de energía rentable y eficaz también será fundamental para el avance de las tecnologías civiles y de consumo que serán necesarias para apoyar la creciente participación de la generación de energía renovable en la combinación de energía y la electrificación del transporte.
El esfuerzo de colaboración del Ejército de los EE. UU. con investigadores y universidades podría potencialmente resultar en avances en las limitaciones actuales de la química de las baterías y su uso para fines civiles.
Durante años, los científicos e investigadores han buscado mejorar la tecnología de las baterías de iones de litio o desarrollar nuevos componentes químicos o materiales que mejoren el rendimiento de la batería y contribuyan a una adopción más amplia de las energías renovables, el almacenamiento de energía y los vehículos eléctricos.
Por ejemplo, a principios de este año, investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung (SAIT) y el Instituto de Investigación y Desarrollo de Samsung de Japón (SRJ) crearon un prototipo de un nuevo tipo de batería de estado sólido con alta densidad de energía, la mitad del tamaño de una batería típica de iones de litio, que podría permitir que un vehículo eléctrico (EV) viaje hasta 500 millas (800 kilómetros) con una sola carga.
Otros han intentado hacer de las baterías de litio y oxígeno una solución viable de almacenamiento de energía superando algunos de los desafíos para el uso comercial de este tipo de baterías.
Investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge dijeron en mayo que habían desarrollado un electrolito de estado sólido altamente conductor de película delgada hecho de un polímero y un compuesto a base de cerámica para baterías de metal de litio .
Todos estos esfuerzos demuestran que la ciencia de las baterías y el almacenamiento de energía se están convirtiendo en partes críticas de nuevas soluciones energéticas que podrían acelerar la transición energética para alejarse de la dependencia del petróleo, tanto en el Ejército de EE. UU. como en aplicaciones civiles para vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.
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