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El laboratorio del almacenamiento

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Nació hace una década como una simple idea plasmada en un powerpoint. Ahora, diez años después, es el laboratorio de referencia del sur de Europa. El CIC energiGUNE, ubicado en Vitoria-Gasteiz, es ese lugar donde los retos y las necesidades consiguen una respuesta científico-tecnológica. Actualmente, el equipo formado por 160 investigadores e investigadoras están trabajando en tres áreas: almacenamiento, soluciones térmicas e hidrógeno verde. Especializado en las etapas de investigación y desarrollo, son pioneros en las baterías de estado sólido por incluir esta línea de trabajo desde el inicio de la actividad del centro.
El laboratorio del almacenamiento

Especializado en el almacenamiento electroquímico (baterías y supercondensadores), soluciones de energía térmica y tecnologías del hidrógeno, CIC energiGUNE es un centro de investigación de almacenamiento de energía, es miembro del Basque Research & Technology Alliance-BRTA y es considerado "como uno de los tres mejores centros de referencia en Europa". Sus líneas de investigación, el equipo investigador y las avanzadas plataformas de caracterización, testeo e infraestructuras de prototipado hacen que sea el laboratorio de referencia del sur de Europa. En este número, Energías Renovables entra en el laboratorio de Vitoria-Gasteiz para conocer de primera mano su historia, sus investigaciones y proyectos y sus líneas actuales de trabajo.

Con el objetivo generar conocimiento científico disruptivo en materiales y soluciones tecnológicas relacionadas con la energía, y contribuir a mejorar la competitividad de la industria y el desarrollo sostenible, CIC energiGUNE nació en 2011 de la mano del Gobierno vasco, la Diputación Foral de Álava y algunas de las principales empresas del sector energético -como Iberdrola, Siemens Gamesa, Ormazabal o Solarpack- "para colocar al País Vasco en la primera línea de investigación del almacenamiento de energía". Diez años después ha conseguido posicionar a Euskadi en el mapa del sector de la energía y ha llegado a convertirse en un referente internacional en baterías de estado sólido. "La vocación de CIC energiGUNE es desarrollar una investigación científica de alto valor para nuestro entorno". Por ello, el trabajo se orienta en llevar a cabo una actividad científico-tecnológica que responda a los retos a los que la industria y la sociedad se enfrenta; "donde la transición energética y la búsqueda de nuevas soluciones sostenibles copan las agendas estratégicas de los países y las grandes compañías".

Los proyectos y las iniciativas que lideran y en las que participan están dirigidas a desarrollar nuevas soluciones que "puedan ser después transferidas a la industria de nuestro alrededor, generando así un impacto local". En este sentido trabajan de manera directa con empresas vascas y nacionales "que aspiran a liderar la transición energética del futuro", desde ese punto cero como es la ideación de las estrategias de investigación. Además, empresas internacionales como Volskwagen, BMW o Toyota también están presentes en el CIC energiGUNE en formato colaboraciones que "nos brindan además la oportunidad de conocer cómo trabajan".

Actualmente, algunos de esos proyectos y de esas iniciativas son las principales iniciativas europeas asociadas a sus tres áreas de especialización: almacenamiento, soluciones térmicas e hidrógeno verde. Dentro del campo de las baterías, "somos miembros principales de iniciativas europeas destinadas a fomentar una ciencia disruptiva para la industria comunitaria de baterías como el BatteRIes Europe o el Batteries 2030+". Lo mismo ocurre en el área de soluciones térmicas, donde en estos momentos "el equipo científico de CIC energiGUNE está liderando parte de las tareas del proyecto estratégico creado por la Agencia Internacional de la Energía (AIE) que aspira a desarrollar tecnologías de almacenamiento de energía térmica para facilitar su acceso mundial al mercado residencial e industrial". En el caso de las tecnologías asociadas al hidrógeno verde "somos parte de la European Clean Hydrogen Alliance; la unión de más de 500 empresas, instituciones y asociaciones científicas encargada de facilitar el despegue de tecnologías basadas en el hidrógeno limpio en Europa". Sumado a todo esto, el CIC energiGUNE forma parte también de algunos de los grandes proyectos industriales de la región vasca para los próximos años, como la gigafactoría de baterías de estado sólido Basquevolt (que basa su tecnología y propuesta de valor en la investigación llevada cabo por CIC energiGUNE en este campo) o el Corredor Vasco del Hidrógeno.

El nacimiento de la investigación
La actividad investigadora "nace de las necesidades y retos de nuestro entorno". Desde el centro se trabaja en contacto directo con una red de colaboradores industriales para la definición de los restos y las estrategias de investigación. Además, "cada vez más entidades se ponen en contacto con nosotros para poder co-crear junto a ellas el desarrollo de alternativas que les permitan cubrir la brecha tecnológica que buscan satisfacer", añaden. Esto supone poder trabajar con referentes en el sector, acelerando, así, gracias a las sinergias que se plantean, las investigaciones y los desarrollos que se están llevando a cabo.

Su primera década
Después de diez años, "el balance es muy positivo". Una iniciativa que comenzó siendo una simple idea de powerpoint, ha conseguido consolidarse como un referente internacional en menos de una década. El CIC energiGUNE cuenta con una inversión acumulada de 75 millones de euros y con la participación en más de 200 iniciativas nacionales e internacionales de I+D y en más de 100 proyectos de transferencia tecnológica. "Todas ellas son cifras que podrían haber parecido utópicas cuando se dieron los primeros pasos del centro, pero que hoy en día esperamos poder seguir incrementando gracias al posicionamiento científico y tecnológico que hemos logrado consolidar". Un trabajo que es posible gracias al equipo de más de 160 investigadores, "uno de nuestros grandes activos, que esperamos ampliar en los próximos años". Es gracias a este equipo que el centro puede "ofrecer una investigación disruptiva para la industria y un reto atractivo y estimulante para aquellos futuros investigadores que quieran formar parte de nuestra actividad".

La actividad científica del CIC energiGUNE se centra especialmente en las etapas de investigación y desarrollo, "los primeros pasos imprescindibles para generar nuevas soluciones tecnológicas que supongan una auténtica respuesta a los retos de la industria". Por ejemplo, proyectos e iniciativas tecnológicas que están liderando como el desarrollo de nuevas baterías de estado sólido, "que aspiran a revolucionar el sector del almacenamiento de energía", soluciones de eficiencia energética industriales y residenciales o métodos de producción de hidrógeno verde por vía termoquímica "se encuentran ya en fases de investigación donde hemos acreditado su potencial como tecnologías de alto valor para la industria".

Sin embargo, los siguientes pasos para el medio y largo plazo se centrarán en los propios procesos de industrialización y en el despliegue de algunas de estas tecnologías y soluciones. "Aunque las investigaciones están avanzadas y disponemos de importantes demostradores, estimamos que tendremos que esperar a los próximos años para comenzar a ver en nuestro día a día gran parte de las tecnologías en las que trabajamos". Un ejemplo claro de esto son los vehículos eléctricos, "cuya adopción masiva por el mercado se espera que se produzca para el año 2030", momento en el que también se llevará a cabo el despliegue tecnológico de las baterías de estado sólido, en las que CIC energiGUNE lleva trabajando en los últimos diez años y que "nos han permitido liderar la ciencia que hay detrás de estos dispositivos".

Pioneros
Con el objetivo de que la actividad suponga una auténtica revolución, el trabajo del CIC energiGUNE se basa en soluciones que impliquen un salto cualitativo para la industria y sus necesidades. Las baterías de estado sólido son un ejemplo que posiciona al centro como pionero ya que ha trabajado en su investigación y desarrollo tecnológico desde el inicio de su actividad. "Todo ello gracias a nuestro investigador Michel Armand, considerado como el 'padre' de esta tecnología, y que cuenta con más de 30 años de experiencia en el campo de la investigación en almacenamiento de energía".

Las baterías de estado sólido reciben este nombre por la composición de su electrolito: mientras que las tecnologías convencionales presentan un electrolito en estado líquido, esta nueva generación incluye como separador un electrolito en estado sólido, "que ha demostrado ser una variación que aumenta significativamente el rendimiento y la seguridad de las baterías". El Profesor Armand fue el encargado de abrir esta línea de investigación conocida actualmente como "la alternativa que mayor potencial ha demostrado" para responder a los retos del vehículo eléctrico o las energías renovables. Se trata de una nueva generación tecnológica que permitirá "ir más allá de las tecnologías convencionales" de litio-ion, ofreciendo una mayor densidad energética (mayor autonomía de los coches eléctricos), una mayor seguridad y todo ello, a un menor coste, "gracias a su mayor facilidad de industrialización y escalado". Motivo por el cual todos los grandes fabricantes de vehículos están apostando por este tipo de dispositivos que permitirá que los parques automovilísticos de todo el mundo puedan ser "eminentemente eléctricos para finales de esta década".

El futuro
"Es difícil predecirlo, ya que la experiencia nos ha demostrado que cada cierto tiempo ha surgido un nuevo salto tecnológico que ha supuesto una revolución en la industria del almacenamiento". En la década de los 90, las baterías de iones de litio de Sony supusieron un avance inédito hasta entonces, cambiando el concepto tecnológico existente y permitiendo un 'boom' de nuevas aplicaciones y usos de baterías. "Esto mismo es lo que se espera que ocurra de aquí hasta finales de esta década con las referidas baterías de estado sólido, que son la nueva generación que permitirá cubrir las necesidades a las que no han sido capaces de llegar las baterías de iones de litio convencionales".

La industria del almacenamiento de energía es uno de los sectores clave para lograr la electrificación global de la industria y la sociedad. Esto hace pensar que a medida que el uso de las baterías se extienda en nuevas industrias y aplicaciones "será necesario un nuevo salto tecnológico", es decir, nuevas químicas con materiales alternativos, nuevos conceptos de baterías, etc., que respondan a los potenciales nuevos retos que esta adopción masiva pueda plantear. En este sentido, si bien es cierto que las baterías de estado sólido cuentan con "el potencial de ser el santo grial del almacenamiento de energía", es posible que en el futuro surjan nuevas innovaciones y avances. "En CIC energiGUNE, trabajamos en las tecnologías más prometedoras para asegurarnos de que si dichas disrupciones se consiguen, conseguiremos los deseados impactos a nivel industrial".

• Contenido incluido en la edición de abril de la revista de papel Energías Renovables (ER 210)

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