Dokumentuaren akzioak
María Arnaiz: "Bateriek eta kondentsadoreek kubritu ezin dezaketen aplikazioei erantzuna emateko, kondentsadore hibridoen teknologia garatu dugu"
María Arnaiz (Vitoria-Gasteiz, 1993), Ingeniaritza Kimikoan graduatu zen UPV/EHUn. Unibertsitate berean egin zuen Ingeniaritza Kimikoko masterra eta 2019an doktoratu zen. Gaur egun, doktorego osteko ikertzailea da CIC-energiGUNEn, eta kondentsadore hibridoen ikerketan egiten du lan.
Ingeniaritza kimikoan graduatu zinen eta ikerketarako ibilbidea hartu zenuen gero.
Ingeniaritza kimikoa ikastea aukeratu nuen benetan zer zen gehiegi jakin barik. Azkenean, adin horretan, ez dugu lanbide desberdinei buruzko ia ezer ezagutzen. Nire kasuan, argi neukan zientzia gustuko nuela matematika, fisika eta kimika bezalako irakasgaiak gustuko nituelako institutuan. Nire aita fisikaria da eta ingeniaritza bat ikasteak irteera asko emango zizkidala esaten zidan. Mila ingeniaritza daude noski, beraz, batxilergoko azken urteetan kimika gustuko nuela ikusi nuen, bereziki pila galbanikoen gaia landu genuenean. Orduan erabaki nuen Ingeniaritza Kimikoa ikastea ideia ona izan zitekeela. Errealitatea bestelakoa izan zen, ez zuen espero nuenarekin zerikusirik, baina hala ere, ikasten nuena gustuko nuen.
CIC energiGUNEko Kondentsadore Elektrokimikoen taldean egin zenuen tesia. Nola sortu zen aukera?
Behin gradua amaituta, udako praktikak egiteko aukera aurkitu nuen CIC energiGUNEn. Bertan, energia elektrokimikoa metatzeko teknologietan lan egiten da, zehazki nik institutuan gustuko nuen gaian. Beraz CVa bota eta bertan udako praktikak egiteko aukera izan nuen. Hilabete horien ostean, CIC energiGUNEtik masterrreko praktikak bertan egiteko aukera eskaini zidaten eta momentu horretan kondentsadore elektrokimikoetan lanean hasi nintzen. Zehazki, kondentsadore hibridoetan. Bateria eta kondentsadoreen arteko hibridazioa dira eta CIC energiGUNEn ikertzen hasi berritako teknologia zen momentu hartan. Beraz, hasiera horri bultzada emateko master ikasle moduan hasi eta doktorego ikertzaile moduan jarraitu nuen.
Sistema energetikoagoak, azkarragoak eta egonkorragoak garatzea izan da helburua.
Azken finean, kondentsadore hibridoekin, bateria eta kondentsadoreen arteko hibridazio bat izanik, bi teknologien ezaugarri onenak lortu nahi da. Baterien energia, kondentsadoreen potentzia eta ziklo bizitza. Errealitatea aldiz, ez da hain erraza. Adibidez, bateriaren energia lortzen saiatzen garenean, potentzian eta ziklo bizitzan galtzen dugu. Aldiz, potentzia altuko sistemek ez dute hain erraz energia handia metatzeko ahalmena ematen. Beraz, energia-potentzia-ziklo bizitza altuenak lortzeko helburua alde batera utzita, hiru ezaugarri hauen oreka bat lortzea da garrantzitsuena. Azken finean, bateriek bere merkatua izango dute, kondentsadoreek beraiena, eta kondentsadore hibridoek beste bat. Bateriak energia altua behar denerako erabiliko dira, kondentsadoreak potentzia altua behar denean, eta hibridoak, potentzia altua baina energia balio ertainak eskatzen direnean.
Ikatza oinarri duen sistema garatu duzu zuk. Zergatik?
Kondentsadore hibridoek, bateria eta kondentsadoreak konbinatzerakoan, haien energia metaketa mekanismoak ere konbinatzen dituzte. Alde batetik, kondentsadoreek, elektrolitoaren ioien adsortsio/desortsio prozesu fisiko bati esker metatzen dute energia; eta hau ikatz mikroporoso baten gainazalean ematen da. Beraz, alde honetatik ikatz mikroporosoak dira erabilienak, ikatz aktibatuak zehazki. Beste aldetik, baterien energia metatze mekanismoa, elektrolitoaren ioien interkalazio, aleazio edo insertzio erredox erreakzioei esker ematen da. Baterien historian zehar, anodo moduan grafitoa izan da nagusi, aldiz, kondentsadore hibrido hauekin potentzia altuko sistemak garatu nahi ditugunez, ioien difusio azkarragoa ahalbidetzen duen ikatz gogorra erabili izan da.
... eta ikatza sortzeko berriz, oliba-hezur hondakinak.
Ikatz hauek, hainbat biomasa hondakinetik lortuak izan daitezke. Adibidez, kondentsadore komertzialetan erabiltzen duten ikatz aktibatua, kokoaren oskoletatik eratorria da. Beraz, tesi honen testuinguruan ekonomia zirkular bati begira, elikagai industrietatik eratorritako hondakinak erabiltzea izan zen helburua. Oliba-hezurrak aukeratu ziren, Espainian olio-industria nagusia delako eta urtero 450.000 tona oliba-hezur sortzen direlako.
Zer ahalbidetu du teknologia berri honen garapenak?
Teknologia honek erakutsi du bai bateriek eta bai kondentsadoreek kubritu ezin dezaketen aplikazioei erantzuna emateko beste teknologia bat existitzen dela: bateriak baino energia gutxiago emanez baina ohiko kondentsadoreek baino askoz gehiago, eta azken hauen potentzia balio antzekoak mantenduz.
Helburuetako bat teknologia hau garraio publikoan edo energia berriztagarrietan aplikatzea izan daiteke. Lortu da?
Guk oraindik ez, ez dugu maila horretan lan egiten, baina zalantzarik ez daukat gaur egun garatzen gabiltzan kondentsadore hibridoen prototipoak egunen batean etorkizuneko teknologiaren parte izatea lortuko dutela.
Gaur egun doktorego osteko ikertzailea zara CIC energiGUNEko Prototipadoko taldean. Zein erronka dituzu eskuartean?
Tesiaren testuinguruan, teknologia, laborategi maila txikian garatu zen. Ostean, doktorego osteko ikertzaile moduan eta CIC energiGUNEko Prototipadoko taldekide izanik, teknologia 8 Faradio (F)-ko prototipo txikiak garatzetik 80 F-ko sistemak garatzea lortu dugu, eta hurbileko etorkizunean, 200 F-ko sistemak garatzea dugu helburu. Teknologia honek bere erronkak ditu, eta baterien eta kondentsadoreen arteko aplikazioei erantzuna emateko sortuak izan dira. Hala ere, azken hamarkadara arte, mundu mailako ikerkuntzan ez da esfortzu nahikorik bideratu teknologia honen garapenera. Beraz, komertzialki aurkitu daitezkeen produktuak gutxi dira oraindik. Hala ere, teknologia berri hau, tranbietan integratua izan da jada, eta energia berriztagarrietan aplikatzea ere espero da.
Txiotesian parte hartu zenuen. Zer nolako esperientzia izan zen?Hiru urteko lana 6 txioetan laburbiltzea erronka handia izan zen, baina ahalik eta modu errazenean azaltzea, marrazkitxo batzuekin batera, oso entretenigarria eta polita izan zen.