Supercapacitorii – noi dispozitive de stocare a energiei electrice

Supercapacitorii sunt considerați candidații cei mai promițători pentru generația viitoare de dispozitive de stocare a energiei electrice, comparativ cu dispozitivele clasice (celule de combustie, baterii, acumulatori).

Ei au densitate de putere mare, un răspuns rapid, un timp de încărcare-descărcare mai rapid în comparație cu bateriile, o simplitate constructivă, costuri reduse și nu în ultimul rând probleme de mediu reduse.

Aceste dispozitive revoluționare sunt în plin studiu și au fost realizate în mică parte la Institutul Național de Cercetare Dezvoltare în Inginerie Electrică ICPE-CA din București. Specialiștii institutului ne-au împărtășit din experiența lor legată de dezvoltarea acestor dispozitive.

Dr. ing. Adela Băra, șef de laborator în cadrul ICPE-CA, a vorbit despre performanțele supercapacitorului dezvoltat de institut pentru care s-a obținut o capacitate totală între 500 — 1500 mF, corespunzător unei capacități specifice a electrozilor între 50 — 300 mF/cm2, la tensiune de funcționare între 0 — 1 V și frecvență între 10 mHz — 100 kHz, factorul de disipare fiind mai mic de 1.

‘Institutul nostru se va implica în continuare în domeniul supercapacitorilor în scopul creșterii performanțelor, concomitent cu optimizarea materialelor dezvoltate în sensul creșterii capacității specifice și reducerii costurilor, ceea ce ar putea deschide oportunități viitoare, dincolo de activitatea de cercetare, inclusiv de transfer tehnologic’, a spus Adela Băra.

Ea a mai explicat că alți factori care determină importanța supercapacitorilor ar fi că pot fi înseriați și pot fi realizați în diferite variante constructive, de formă și dimensiune.

‘Față de baterii, ei au o anduranță mare, o stabilitate în timp. Bateriile, acumulatorii și supercapacitorii sunt lucruri distincte, dar fac parte din aceeași familie, aceea a dispozitivelor de stocare de energie. Am urmărit dezvoltarea de supercapacitori pe bază de materiale electroactive polimer—carbon. Tipul acesta de supercapacitor este de mare interes în cercetarea mondială, datorită avantajelor date atât de carbon, cât și de polimerii conductori, iar combinarea lor duce la performanțe deosebite’, a declarat Băra

Specialistul ICPE-CA a mai menționat că aplicațiile vizate de piață pentru supercapacitori sunt multiple, cele mai elocvente fiind aplicațiile portabile, pentru motoare electrice, recoltarea de energie, în electronică, calculatoare, transporturi, telefonie

‘Încercăm să facem un concurent al acumulatorilor, concret ei se pot folosi la mult doritele mașini ecologice, cele electrice, care pot folosi supercapacitorii. Am realizat modele de supercapacitori, însă nu sunt la nivel de dezvoltare de piață. Există cereri de brevete de invenție și un model de supercapacitor’, a afirmat cercetătorul.

Supercapacitorii sunt compuși din doi electrozi, un electrolit, membrana separatoare și, în funcție de caracteristicile materialelor folosite, performanțele lor diferă.

Cercetările ICPE — CA pentru supercapacitori au fost derulate în cadrul unui proiect de tip M-ERA.NET, demarat în 2012. În consorțiul proiectului au fost implicate atât instituții de cercetare din Suedia, Cipru, România, cât și agenți economici interesați de dezvoltarea supercapacitorilor. Cercetările derulate de Institut au fost finanțate din fonduri de la bugetul statului, în cadrul Programului PARTENERIATE.

Datorită avantajelor pe care le oferă, în ultimul deceniu cercetările în domeniul supercapacitorilor s-au concentrat asupra modalităților de creștere a densității de energie, în așa fel încât capacitorii să poată concura cu acumulatorii. Aliniindu-se tendințelor mondiale în cercetarea dispozitivelor de stocare a energiei, Institutul Național de Cercetare Dezvoltare în Inginerie Electrică ICPE-CA din București a abordat această tematică și a reușit realizarea unor modele de mini-supercapacitori.

Potrivit specialiștilor în domeniu, pentru creșterea performanțelor supercapacitorilor un rol major îl au materialele de electrod, ca o consecință imediată a dezvoltării nanotuburilor de carbon, a grafenelor și a materialelor nanocompozite preparate pe baza lor de tip rețele electroactive polimer / carbon, ICPE-CA și-a direcționat efortul către realizarea de mini-supercapacitori pornind de la dezvoltarea de astfel de noi materiale de electrod.

Beneficiind de o infrastructură modernă în domeniu, prin colaborarea interdisciplinară a două departamente ale institutului, Departamentul Materiale Avansate și Departamentul Eficiență în Conversia și Consumul de Energie, ICPE-CA s-a concentrat atât pe dezvoltarea de noi materiale electroactive hibride de tip polimer-carbon pe baza de polipirol și rețele active 3D de nanotuburi de carbon, cât și pe realizarea de supercapacitori cu electrozi din materialele dezvoltate. (Agenţia Naţională de Presă AGERPRES)

Citește și
Spune ce crezi

Adresa de email nu va fi publicata