CIC energiGUNE impulsa la alternativa al litio, al reforzar su apuesta por las baterias de sodio, y desarrolla textiles inteligentes capaces de gestionar temperatura y energía
Nuevas generaciones de baterías, almacenamiento térmico y materiales inteligentes, automatización e inteligencia artificial e hidrógeno y conversión electroquímica. Estos son los cuatro campos en los que se centran los últimos trabajos de CIC energiGUNE, según detalla a DNA Nuria Gisbert, directora general de este centro de investigación que nació en 2011 como una iniciativa estratégica del Gobierno Vasco y de la Diputación Foral de Álava para responder a uno de los grandes retos de la transición energética: cómo almacenar, convertir y gestionar la energía de una manera más segura, sostenible y competitiva.
Lo hace desde Miñano, en pleno Parque Tecnológico de Álava, donde hace ciencia de primer nivel con ambición internacional, pero con una vocación muy concreta: que ese conocimiento genere capacidades, talento, empleo cualificado y soluciones que contribuyan realmente a la transición energética.
“Contribuimos así a posicionar Álava y Euskadi como uno de los ‘hubs’ más importantes de Europa en almacenamiento de energía, desde una ciencia excelente orientada al futuro”
Nuria Gisbert – Directora general de CIC energiGUNE
“Nuestro objetivo es que los avances no se queden en el laboratorio, sino que tengan impacto, mejoren el bienestar de las personas y aporten valor a la sociedad vasca. Contribuimos así a posicionar Álava y Euskadi como uno de los hubs más importantes de Europa en almacenamiento de energía, desde una ciencia excelente orientada al futuro”, destaca Gisbert.
Para ello, explica que trabajan desde el diseño de nuevos materiales hasta su integración en sistemas, con el objetivo de que el conocimiento científico excelente genere impacto, contribuya al avance tecnológico y pueda convertirse en soluciones reales para la sociedad.
Nuria Gisbert, directora general de CIC energiGUNE Cedida
Dos grandes ámbitos
En la actualidad, su actividad se articula en torno a dos grandes ámbitos. El primero es el almacenamiento y la conversión de energías electroquímica, “donde investigamos nuevas generaciones de baterías, supercondensadores y tecnologías relacionadas con el hidrógeno”.
El segundo es el almacenamiento y la gestión de energía térmica: cómo almacenar calor o frío, recuperar el calor que hoy se desperdicia en la industria y controlar mejor la temperatura de equipos, procesos y productos.
“Nuestra singularidad es que cubrimos prácticamente toda la cadena de valor del conocimiento”, matiza.
Para ello, empiezan comprendiendo lo que sucede en los materiales a escala atómica, diseñan nuevas composiciones, las sintetizan y caracterizan, fabrican prototipos, estudian su comportamiento, seguridad y degradación y, finalmente, colaboran con distintos agentes para que esas tecnologías puedan avanzar hacia fases más próximas a su aplicación.
“Nuestro papel no es fabricar baterías en serie, sino generar conocimiento científico y tecnológico de alto nivel, reducir incertidumbres, validar conceptos y contribuir a que nuevas soluciones energéticas puedan madurar de forma sólida”, remarca.
En baterías, las líneas principales abarcan tecnologías como sodio-ion, baterías de estado sólido y nuevas químicas más seguras y sostenibles.
En almacenamiento térmico, se trabaja en generación termoeléctrica, calor industrial y gestión térmica.
En este sentido, recalca la vocación de impacto: “La excelencia científica es imprescindible y constituye la base de nuestra actividad. A partir de ella, queremos que el conocimiento se traduzca en publicaciones de referencia, patentes, proyectos colaborativos, nuevas capacidades tecnológicas y, cuando es posible, soluciones útiles para empresas, instituciones y sociedad”.
Dos iniciativas
Además, han generado dos iniciativas relevantes como BCARE y Basquevolt.
BCARE está especializada en servicios avanzados para baterías, como diagnóstico, modelización, análisis de envejecimiento, seguridad y acompañamiento técnico.
Basquevolt, por su parte, es una iniciativa orientada al desarrollo de baterías de estado sólido, una tecnología clave para reforzar la cadena de valor europea de las baterías.
“En estos años hemos pasado de construir capacidades científicas e infraestructuras singulares, a participar en grandes programas europeos, colaborar con agentes científicos, tecnológicos e industriales de Euskadi y de otros países, y acompañar tecnologías desde el laboratorio hasta fases cada vez más próximas a su aplicación”, cuenta con orgullo la directora general de este centro cuyo padre científico es el profesor Michel Armand, una de las figuras internacionales clave en el desarrollo de las baterías LFP y pionero en el ámbito de las baterías de estado sólido con electrolito polimérico.
“Su trayectoria y su vinculación con CIC energiGUNE han sido fundamentales para situar al centro en la primera línea europea de la investigación en almacenamiento electroquímico”, añade.
Nuevas generaciones de baterías
En cuanto al campo de nuevas generaciones de baterías, concreta que están trabajando en tecnologías que complementen al ion-litio y que permitan disponer de baterías más seguras, sostenibles y adaptadas a cada aplicación. Y como no va a existir una única batería válida para todo, “necesitaremos distintas químicas para la red eléctrica, la movilidad, la industria o los dispositivos portátiles”.
Es uno de los centros europeos con mayor trayectoria en baterías de sodio-ion, que ahora se han convertido en una de las apuestas europeas.
“El sodio utiliza materias primas más abundantes y distribuidas globalmente, y puede resultar especialmente interesante cuando el coste, la seguridad, la sostenibilidad y la capacidad de fabricación a gran escala son prioritarios. En CIC energiGUNE trabajamos desde el descubrimiento de materiales hasta el prototipado, la validación, el análisis de degradación y el estudio de su posible escalado”.
Jon Ajuria, responsable de la línea de investigación de sodio-ion en CIC energiGUNE Cedida
Almacenamiento térmico
En relación al almacenamiento térmico y materiales inteligentes, cuando hablamos de transición energética se suele pensar inmediatamente en electricidad y baterías, pero una parte fundamental del consumo energético industrial está asociada al calor.
No en vano, «almacenar ese calor, recuperarlo y utilizarlo cuando se necesita puede reducir el consumo de combustibles fósiles y mejorar enormemente la eficiencia de los procesos”.
Por eso, entre los trabajos recientes están el almacenamiento electrotérmico capaz de suministrar calor industrial por encima de 400 °C y el desarrollo de materiales para recuperar calor residual de baja y media temperatura que actualmente se pierde.
La investigación térmica también llega a productos cotidianos. “En CIC energiGUNE estamos desarrollando materiales flexibles de cambio de fase que pueden incorporarse a tejidos para absorber, almacenar y liberar calor de manera controlada”, especifica.
De esta manera, podemos imaginar ropa técnica que ayude a mantener estable la temperatura corporal, prendas más ligeras para condiciones de frío o superficies textiles que contribuyan a evitar el sobrecalentamiento de dispositivos electrónicos.
Estas soluciones tienen aplicaciones potenciales en deporte, salud, bienestar, movilidad personal y electrónica flexible.
Mikel Durán, investigador de CIC energiGUNE en el área de almacenamiento térmico. Cedida
Inteligencia Artificial
Respecto al campo de automatización e inteligencia artificial, “es muy importante” para acelerar la propia investigación, ya que, tradicionalmente, descubrir y validar un nuevo material puede requerir años de experimentación.
“La automatización y la inteligencia artificial nos permiten explorar muchas más composiciones, aprender de los resultados y tomar decisiones de forma más rápida y eficiente”.
Este centro de Miñano también es pionero en el lanzamiento de la plataforma Maitena, que integra robótica, diseño automatizado de experimentos, difracción de rayos X, análisis electroquímico, tratamiento de datos y algoritmos de aprendizaje automático.
Su objetivo es reducir tiempos y costes, mejorar la reproducibilidad y acelerar el descubrimiento de nuevos materiales. Aunque nace vinculada a baterías, puede utilizarse también en energía en general, electrónica avanzada e industria química.
Marine Reynaud, de Maitena, una plataforma avanzada de automatización e inteligencia artificial diseñada para transformar la investigación en materiales inorgánicos Cedida
Hidrógeno
Por último, en lo concerniente al campo del hidrógeno y conversión electroquímica, “en hidrógeno trabajamos para que su producción sea más eficiente, segura y menos dependiente de materiales críticos”.
Uno de los proyectos recientes busca desarrollar electrolizadores desacoplados de alto rendimiento y catalizadores que no necesiten metales preciosos del grupo del platino.
“Esto podría reducir el coste de producción del hidrógeno verde y disminuir la dependencia europea de materias primas críticas”, aclara Gisbert.
