- Los supercondensadores alimentados por bosques podrían reemplazar las baterías en dispositivos y sensores de IoT
- Una startup sueca utiliza un polímero de lignina de origen forestal para sustituir los metales tóxicos
- S-Power ofrece una carga más rápida, una vida útil más larga de 8 a 10 años y otros ahorros
La startup sueca Ligna Energy espera que su nueva tecnología S-Power pueda resolver la demanda volátil de baterías debido a la creciente demanda de sensores ambientales interiores, dispositivos portátiles y otros puntos finales de IoT.
La compañía sostiene que un número cada vez mayor de estos dispositivos realmente no necesitan almacenamiento de energía incorporado porque utilizan una energía mínima y pueden funcionar de forma intermitente. Aquellos que pueden recolectar energía ambiental, como luz, señales de RF, vibraciones y diferencias de temperatura, pueden ser los más adecuados para esta tecnología futurista.
El buque insignia S-Power 2S de Ligna ofrece una capacitancia de 1,2 F, un voltaje de funcionamiento de 2,7 V, una resistencia en serie equivalente a 0,5 Ω y más de 250 000 ciclos de carga, pero lo más importante es que esta celda ultradelgada con formato de bolsa está diseñada para adaptarse incluso a las tarjetas más pequeñas.
Los dispositivos IoT, como los sensores ambientales, han aumentado la demanda de baterías
Según la compañía, su última tecnología S-Power no es lo suficientemente pequeña como para caber en lugares donde las baterías convencionales serían demasiado grandes, pero puede cargarse más rápido y sobrevivir a ciclos significativamente más largos.
Perfecta para años de productos sin mantenimiento, Ligna cree que esta tecnología puede ahorrar a las empresas una cantidad considerable de dinero a largo plazo. Si bien un sensor puede costar sólo unos pocos dólares, enviar a un técnico a cambiar físicamente una batería puede costar cientos en logística, aunque la batería en sí sea relativamente económica.
Con grandes implementaciones en redes de servicios públicos, fábricas, entornos agrícolas, ciudades inteligentes y más, los ahorros obtenidos pueden ser enormes.
Las diferencias clave provienen de cómo los supercondensadores almacenan energía en comparación con las baterías convencionales: electrostáticamente en lugar de químicamente. Esto hace que los supercondensadores como el S-Power 2S sean más adecuados para ráfagas cortas de energía periódicas, lo que da como resultado una degradación mucho más lenta y una vida útil extremadamente larga.
Polímeros naturales que permiten un rendimiento extremo de las “baterías”: ¿reemplazarán los supercondensadores a las baterías?
La tecnología Lignar se basa en materiales de origen forestal en lugar de metales como el litio, el cobalto y el níquel, que se consideran más sostenibles y menos tóxicos para el medio ambiente. La lignina derivada de árboles y plantas es el ingrediente clave aquí, se dice que es el segundo polímero natural más abundante en la Tierra después de la celulosa, y es responsable de la forma en que los árboles se mantienen erguidos. También está disponible como subproducto de industrias como la producción de papel.
“Es un supercondensador convencional en términos de rendimiento eléctrico, pero hemos intentado optimizar la pila de componentes para eliminar algunos componentes defectuosos y ofrecer una opción diferente a nuestros clientes”, explica el director general John Söderström.
Al mismo tiempo, la investigación sobre tecnología de recolección de energía se puede alinear con estos supercondensadores de próxima generación para reducir aún más la frecuencia de carga o reemplazo.
Al recolectar energía de la luz interior, la energía solar, la radio, la vibración y el intercambio de calor, inyectar energía en supercondensadores puede mejorar enormemente la vida útil.
“Cuando comencé en Ligna hace cinco años, la recolección de energía no estaba muy extendida en la electrónica inalámbrica”, añade Söderström. “Lo que ha sucedido desde entonces es que los captadores de luz han aumentado su eficiencia hasta el punto de que las baterías pueden retirarse incluso en condiciones de poca luz”.
Sin embargo, Ligna pide un rediseño importante en toda la industria, señalando que cada componente debe optimizarse para la corriente de reposo más baja posible. Para el futuro, esto significa que los supercondensadores son una nueva categoría de productos que pueden adaptarse al hardware existente.
La compañía ahora apunta a una vida útil de ocho a 10 años para sus supercondensadores ultrafinos, en vías de producción en masa, aunque no necesariamente al mismo precio que “algunos competidores chinos”.
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