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Desgraciadamente todos los que por un motivo u otro usamos baterías sabemos que no es posible sacar su energía ni de golpe ni hasta el final. Esto por supuesto ya lo tenemos muy claro en baterías de plomo ácido y no tan claro en otras tecnologías como son NiMh, NiCd, Litio polímero, etc .
No es intención del articulo hablar de estos acumuladores en concreto pero si de algunas características generales de los mismos.
Una batería alcalina AA de 1,5 voltios que almacena 2 Ah de carga tiene la capacidad equivalente de 4800 Faradios. Por supuesto, una batería no se comporta como un condensador porque la tensión no baja en proporción a la carga almacenada, tiene una resistencia equivalente alta.
!!Faradio!! esa unidad es de condensadores.¿Que pinta aquí si estamos hablando de acumuladores?
Bien la pila y el acumulador guardan energía pero no pueden darla aun ritmo mas rápido de lo que lo marca su llamada resistencia interna, que seria como un grifo que modera el flujo de paso hacia la carga y que no solo hace eso sino que pierde en forma de calor parte de la energía transmitida y hace que se vaya gastando poco su carga en el tiempo.
Es cierto que una pila y un acumulador no son lo mismo pero guardan similitudes químicas interesantes para nosotros y la explicación que nos traemos entre manos.Decimos que son parecidos porque la energía se obtiene en ambos de manera electroquímica. Nos vendría ahora a la cabeza una pregunta, ¿Habría una forma de acumular de forma no electroquimica una carga eléctrica?.
La respuesta es si, de forma electrostática.
Bueno pero así funcionan los condensadores, no hemos descubierto nada nuevo. Eso es cierto pero para las capacidades antes referidas de 5000 faradios de la pila AA los condensadores de los que se disponia antes de llegar los supercapacitores eran de tal envergadura que hacían inviable su uso.
Para nuestro deleite apareció en escena el llamado Supercapacitor o supercap condensadores de gran capacidad y pequeño tamaño para la gran carga que alberga en su interior.El primer supercondensador fue patentado por el ingeniero eléctrico H. E. Becker para la General electric en 1957, y se basaba en el principio de aumento del área de las placas sustituyendo la interfaz cerámica o polimérica entre las placas por un material poroso de carbono en una disolución electrolítica produciendo un aumento en el área de las placas que hacia aumentar su capacidad de forma increíble.
El carbón esta siendo un material estos años de apreciable valor con la aparición en escena del grafeno que es una variante del material antes referido y con unas propiedades muy interesantes para la acumulación de energía.
Podría sustituir un Supercap a una batería?. En la actualidad no pues disponen de baja densidad de energía (Wh/Kg) las investigaciones están yendo por buen camino hacia el aumento de las mismas.
En la gráfica vemos claramente las densidad de los diferentes dispositivos de acumulación.
Lo interesante del Supercap y que puede ser de gran interés en renovables es que puede mejorar la durabilidad de la batería de acumuladores si lo acoplamos a ella formando un sistema híbrido.
Que queremos decir con ello, la red eléctrica tiene la capacidad de absorber casi cualquier cosa en cuanto a carga y pico se refiere, en instalaciones renovables su envergadura no es igual y su capacidad de aguante viene definida por la batería quien amortigua los picos y las descargas en los momentos de baja insolación estamos hablando de aisladas claro esta.
En la gráfica se puede ver el amortiguamiento por parte del supercondesador dejando a la batería periodos de relajación haciendo la descarga mas suave.
Gráfica de corriente del ultracapacitor y la batería usada al unisono.Es apreciable la buena unión de los mismos.
Resumiendo, podría ser una buena solución de futuro para aumentar la longevidad de la batería la unión de ambos sistemas de acumulación como sistema híbrido que posibilitara una mejor acumulación de energía y gestión de la misma en momentos puntuales.
Sobre todo en sistemas off-grid domésticos y en sistemas mas grandes como islas y demás lugares donde la batería es del todo necesaria.