Innovación es la palabra que más define al Centro Tecnológico de Investigación Multisectorial (Cetim). Si a esta le sumamos industria, economía circular y la colaboración con Ferroglobe nacen proyectos como la Unidad Mixta de Investigación (UMI) Volta, impulsada por la Xunta de Galicia a través de la Agencia Gallega de Innovación. Esta alianza estratégica entre Cetim y Ferroglobe promueve desde nuestra Comunidad soluciones innovadoras, avanzadas y sostenibles en baterías basadas en silicio para la electromovilidad del futuro.

Volta centra su foco en la utilización del silicio en las baterías de ion de litio debido a las múltiples ventajas de este material. Entre ellas, el aumento de la densidad energética y de la capacidad de almacenamiento de las baterías, permitiendo así una mayor autonomía de los vehículos eléctricos. Además, el silicio ofrece un valor añadido adicional: su abundancia. Es el elemento más numeroso en la corteza terrestre después del oxígeno.

No obstante, y pese a su potencial, el uso de silicio también posee desventajas como la reducción de la vida útil de las baterías. Cetim y Ferroglobe se alían para solventar en Volta estas desventajas y avanzar hacia una electromovilidad avanzada. Para ello, cuentan con un período de ejecución de 39 meses y una inversión público-privada de Cetim, Ferroglobe y la Agencia Gallega de Innovación superior a 2 millones de euros.

Etapas del proyecto

La primera línea de investigación en la que se centra Volta se orienta a las prestaciones de la actual tecnología de baterías de ion de litio, mejorando su densidad energética, su habilidad para hacer cargas rápidas y su huella de carbono. Para ello, como explica Carlos Marchante, investigador sénior en materiales para almacenamiento energético de Cetim, “se estudia utilizar tecnologías de síntesis de silicio micro y nano, que puede multiplicar hasta por 10 la densidad energética de las actuales baterías y facilitar la carga rápida”.

Además, se investiga el empleo de los materiales carbonosos sostenibles obtenidos a partir de fuentes naturales o residuos de alto impacto en Galicia para aumentar la eficiencia y la vida útil de las baterías. Del mismo modo, se estudian estos materiales como precursores carbonosos para su uso tanto en la síntesis de aditivos para el ánodo, como para la síntesis de separadores o como parte de los componentes de la celda electroquímica. Así, se podrán reducir los costes y el uso de materiales críticos de los procesos actuales.

En el marco del proyecto, también se están investigando las fuentes secundarias y las metodologías de extracción de materias primas críticas para su uso en diferentes componentes de la celda. Todo ello, acompañado de estrategias de digitalización ‘blockchain’, que permite garantizar la trazabilidad en origen para conseguir baterías con elementos más sostenibles y así alcanzar el “pasaporte verde”.

Por último, se establecerá la configuración de los componentes de las celdas electroquímicas tipo ‘coin’ para conocer una primera aproximación al resultado, y finalmente, se escalarán los materiales desarrollados y su evaluación en celdas ’pouch’ para obtener una aproximación de resultados en aplicaciones comerciales.

Impacto socioeconómico

Cetim y Ferroglobe buscan contribuir de manera significativa a la mejora de la sostenibilidad ambiental. A través del aumento de la vida útil de las baterías de ion de litio, el uso de materias primas sostenibles, la mejora de su eficiencia energética, y la optimización de los procesos productivos de sus materiales se causará un importante impacto en la sociedad y en la industria. La responsable investigadora de la UMI Volta, Rosalía Noguerol, destaca que “el desarrollo de prototipos semi-industriales sentará las bases para su implantación real en la industria automovilística gallega, española e internacional”.

A nivel social, estos impactos medioambientales derivarán en importantes mejoras en la calidad de vida de los ciudadanos como la reducción de la contaminación y la mejora de la calidad del aire, la disminución del ruido y mayores prestaciones en el transporte público, gracias a la implantación de la movilidad eléctrica. Además, cabe destacar que Volta incrementará sustancialmente la competitividad de Cetim y Ferroglobe, generándoles nuevas oportunidades de negocio a dos entidades con una importante actividad económica en innovación e industria.