Enzo Sauma obtuvo una beca para llevar a cabo una investigación relacionada a la producción e integración en el largo plazo del hidrógeno verde en los sistemas eléctricos junto al profesor Frank Wolak en Stanford University.

 

Por Sofía Campos

 

El Director del Centro de Energía UC y profesor de Ingeniería UC, Enzo Sauma, ganó una beca en el "Luksic Visiting Scholars and Fellows Program", iniciativa en la que Enzo tendrá la posibilidad de investigar durante un trimestre con Frank Wolak, Director del "Program on Energy and Sustainable Development (PESD)" en Stanford University y profesor de la Facultad de Economía de esa misma casa de estudios. Los académicos trabajarán en conjunto sobre el tema de la producción e integración en el largo plazo del hidrógeno verde en los sistemas eléctricos.

Felicitamos a nuestro Director Enzo Sauma por la obtención de esta beca que aportará conocimientos en el área de energía tanto para el Centro como para nuestro país.

Director del Centro de Energía UC, Enzo Sauma, se adjudica proyecto Fondef

Enzo Sauma junto al equipo de investigadores que forman parte de la Facultad de Ingeniería UC y el Centro de Energía UC se adjudicaron un proyecto Fondef para llevar a cabo una investigación para el desarrollo de una planificación estratégica del Sistema Eléctrico Nacional con un enfoque hacia el cambio climático y variables disruptivas.

Enzo Sauma, Director del Centro de Energía UC, se adjudica proyecto en el Concurso Nacional de Proyectos IDeA I+D 2021 de Fondef con la iniciativa denominada “Desarrollo de una plataforma de análisis integrado para la planificación estratégica de largo plazo del Sistema Eléctrico Nacional que considera el impacto del cambio climático y la evolución de variables disruptivas” cuyo objetivo es desarrollar una plataforma de análisis integrado y modularizado para la planificación estratégica de largo plazo de la expansión del sistema eléctrico nacional, considerando los impactos del cambio climático sobre sus principales elementos y facilitando el análisis de la incorporación de la electromovilidad, el almacenamiento, la generación distribuida de energías renovables y la producción de hidrógeno verde sobre dicha planificación.

El Director del proyecto es Enzo Sauma, la Directora Alterna es Sonia Vera, profesora de la Facultad de Ingeniería UC y el equipo lo conforma también Andrés Pereira como uno de los investigadores, quien también es miembro del Centro de Energía UC. Además, el proyecto cuenta con el Coordinador Independiente del Sistema Eléctrico Nacional, el Ministerio de Energía, la Pontificia Universidad Católica de Chile y la Universidad Adolfo Ibáñez como entidades asociadas.

Felicitamos a Enzo Sauma y a todo el equipo por adjudicarse el proyecto Fondef que aportará conocimientos en el área de energía en temas de producción, distribución y su uso racional en el futuro.

COLUMNA DE OPINIÓN DE SEPTIEMBRE

Por Emilio Bunel Torrealba

Profesor titular de la Facultad de Química y Farmacia de la UC y miembro del Consejo Académico del Centro de Energía UC

Una de las principales características del mundo moderno es sin duda la rápida evolución que registran las tecnologías para generar energía, una carrera frenética que se encuentra fuertemente influenciada por el cambio climático y el desarrollo de sistemas destinados a reemplazar los combustibles fósiles -responsables de producir cerca del 25% de las emisiones totales de dióxido de carbono a nivel global-, por energías basadas en fuentes renovables.

En el mundo de las baterías ion-litio se generan constantes mejoras gracias a las innovaciones introducidas en los nuevos materiales que componen las baterías, logrando así en pequeños incrementos el aumento de la densidad energética, su vida útil y seguridad, aspectos fundamentales para optimizar el funcionamiento de baterías eléctricas en los vehículos.

Esto está permitiendo notables avances, que si bien serán beneficiosos para terminar con nuestra dependencia de los combustibles fósiles, podrían tener un impacto en nuestra economía local basada en la explotación de recursos naturales, como ocurriera hace más de 100 años cuando el salitre natural fue reemplazado por salitre sintético debido a los avances tecnológicos para convertir nitrógeno del aire en amoniaco. Hoy, algunos de los componentes más utilizados, como el níquel, el cobalto e incluso el litio, podrían ser reemplazados gracias a esta nueva generación de baterías eléctricas.


Nuevas tecnologías

El cobalto es un mineral escaso, tóxico, que se encuentra en el cátodo de casi todas las baterías de ion-litio utilizadas en la actualidad. Es caro, pesado y está vinculado a prácticas mineras poco éticas, oscilaciones de precios salvajes y una tenue cadena de suministro global. No es de extrañar que tantos fabricantes de baterías quieran dejar su hábito del cobalto. En julio del 2020, un equipo de tres investigadores de la Universidad de Texas informó los resultados de las pruebas que utilizan una nueva química catódica que elimina el cobalto por completo. Utilizaron su cátodo rico en níquel y, aunque la batería tenía una densidad de energía ligeramente menor que las baterías de cobalto típicas, era capaz de operar a voltajes más altos y a tasas de carga similares. Incluso después de 1.000 ciclos completos de carga-descarga, la vida útil típica de una batería comercial, la celda experimental funcionó tan bien como las celdas comparables con cátodos de cobalto.

El otro ejemplo se relaciona con el uso del litio. Aún cuando el rol que éste juega difícilmente va a ser reemplazado en el futuro, hay nuevos desarrollos de baterías que no contienen litio y que podrían tomar una buena parte del mercado actual dominado por esta clase de baterías. Un ejemplo en particular lo constituyen las baterías de sodio, que es un elemento de bajo costo y mucho mas abundante que el litio en la naturaleza.

Recientemente, la compañía china Contemporary Amperex Technology (CATL), anunció que comenzará a producir este tipo de baterías de forma comercial, con una densidad energética similar a las baterías tradicionales de tipo litio hierro fosfato (LFP) que son ampliamente utilizadas en aplicaciones de electromovilidad en el transporte urbano. Dicha densidad corresponde a la medida de la cantidad de energía que una batería puede almacenar para una masa dada -vale decir por kilo-, y resulta fundamental en toda esta historia, ya que se traduce en la frecuencia con que deben recargarse las baterías.

Según indica CATL, las nuevas celdas y baterías basadas en sodio presentan una densidad energética de 160KWh/kg, mientras que la próxima versión que entrará al mercado será de 200kWh/kg, el mismo rango de algunas utilizadas en buses eléctricos fabricados en China. De continuar este acelerado desarrollo, pronto el costo de las baterías en $/kWh, llegará a un punto donde estará a la par con el costo de la gasolina.

Ventajas del sodio

La mencionada compañía es líder en el mercado de baterías en China y tiene el claro objetivo de convertirse en un líder global, para lo cual posee un ejército de científicos trabajando a toda máquina en la ciudad de Ningde. Dado su tamaño y reputación, es poco probable que CATL esté exagerando sus recientes declaraciones. Lo más seguro es que estas nuevas baterías, cuya composición química no ha sido revelada aun, sean basadas en un cátodo denominado azul de Prusia, que no es toxico y solo contiene hierro como metal. La gran ventaja está en el costo de los materiales usados, ya que tampoco involucra el uso de metales tales como cobalto o níquel y, además, no requiere electrodos de cobre.

Y aunque la densidad energética de las baterías de ion-sodio todavía es baja si se las compara con las baterías más avanzadas de ion-litio tales como las utilizadas en el Modelo 3 de Tesla con una densidad energética de 260 kWh, la industria automovilística está siempre pensando en la relación costo y beneficio, por lo cual no sería extraño que para cierto tipo de aplicaciones sea mejor utilizar baterías de sodio. Una notable ventaja de las baterías de ion-sodio que CATL ha indicado es que estas pueden ser recargadas al 80% en 15 minutos.

Otra ventaja es que, gracias a su bajo costo, el almacenamiento de energías renovables a gran escala se podría lograr perfectamente con baterías de ion-sodio, a precios mucho mas aceptables que las baterías de ion-litio. Estimaciones publicadas recientemente señalan la posibilidad de que los costos de producción de baterías de ion-sodio podrían incluso ser el 30% del costo de las baterías de ion-litio. Al mismo tiempo podría competir en el mercado de la electromovilidad en áreas donde baterías de tipo LFP son utilizadas actualmente.

Es interesante destacar como la evolución de las tecnologías puede tener un efecto en el mercado de nuestros recursos naturales. Como señalamos al inicio de esta columna, Chile ya tiene experiencia cuando hace ya 100 años atrás el salitre natural fue reemplazado por salitre sintético. Hoy podemos encontrarnos con la sorpresa que el litio podría ser reemplazado parcialmente por sodio y que esto al mismo tiempo podría reducir parte del consumo de cobre dedicado a la fabricación de los electrodos de las baterías. Vivir sólo de los recursos naturales y no participar de los desarrollos tecnológicos que suceden en el mundo no parece ser una solución óptima para el progreso de una nación.

 

El reconocimiento “Raúl Devés Jullian” es entregado desde el año 1997 por el Instituto de Ingenieros de Chile (IING) y se otorga a un ingeniero de nacionalidad chilena que se haya destacado por su esfuerzo y trabajo en la enseñanza de la Ingeniería en Chile. Este año, el premiado fue el decano de la Escuela de Ingeniería UC, Juan Carlos de la Llera, quien actualmente cumple su tercer período como máxima autoridad de la facultad de la Pontificia Universidad Católica de Chile y que forma parte del Consejo Directivo de nuestro Centro de Energía UC, ha sido destacado en múltiples ocasiones por su aporte al desarrollo de esta área en nuestro país.

La prestigiosa institución también reconoció a Hernán de Solminihac, profesor del Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción, con el premio "Ingeniero Acciones Distinguidas" por su aporte en el desarrollo de proyectos públicos y privados desde 2018.

Felicitamos al decano Juan Carlos de la Llera y al profesor Hernán de Solminihac por estos importantes reconocimientos que les otorgó el Instituto de Ingenieros de Chile.

En la ceremonia de la Escuela de Ingeniería UC que se realiza en honor a su patrono, el decano de esta Facultad otorgó diversos premios y reconocimientos a funcionarios y académicos, destacando a Rodrigo Escobar, miembro del Centro de Energía UC, por su gran trabajo investigativo de los últimos años.

 

El viernes 20 de agosto la Escuela de Ingeniería UC celebró su tradicional Ceremonia de San Agustín y también se llevó a cabo su cuenta anual. La instancia organizada en conjunto con la Fundación de Ingenieros UC (FIUC) se realizó de forma presencial, de tal manera que pudieron asistir las autoridades universitarias, académicos y los funcionarios que fueron reconocidos. Entre ellos se destacó a Rodrigo Escobar, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería UC, por la cantidad de publicaciones que ha realizado desde el 2018, otorgándole así el premio a la “Excelencia en Investigación”.

A pesar de que es un premio que se entrega de manera individual, el profesor Escobar en sus agradecimientos hizo énfasis en que “la investigación no es una actividad individual, sino que se basa fuertemente en el trabajo colaborativo”, mencionó. Además, destacó que “los buenos resultados que hemos tenido en los últimos años no son únicamente fruto de mi trabajo, sino muy por el contrario, se deben en gran parte al trabajo de un equipo completo de profesionales, administrativos, y alumnos que son quienes realmente hacen la investigación”, agradeciendo a quienes han formado parte de su equipo de trabajo durante los últimos años.

Felicitamos al profesor Rodrigo Escobar, Profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Metalurgia, y miembro de nuestro Centro de Energía UC, por este importante reconocimiento.

Centro de Energía UC lanza su Diplomado de Electromovilidad y Transición Energética

Una de sus grandes ventajas es que el estudiante podrá conocer en profundidad sobre el mercado de vehículos eléctricos en una modalidad de aprendizaje 100% online.

El martes 31 de agosto comenzará el Diplomado de Electromovilidad y Transición Energética que impartirá nuestro Centro de Energía en conjunto con Clase Ejecutiva UC, el programa de perfeccionamiento profesional de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

El programa tiene una duración de cuatro bimestres, con un total de 300 horas cronológicas de clases online que tienen por objetivo entregar al estudiante las herramientas para implementar proyectos y negocios vinculados al ingreso masivo de vehículos eléctricos en nuestro país, todo esto en el marco de la transición energética actual y del futuro. De esta manera el diplomado ayuda a comprender “el estado y tendencias de la tecnología, gestión de la demanda y el suministro de electricidad, red de cargadores, entre otros”, indica la página web de Clase Ejecutiva UC. Además, gracias a los diversos cursos que posee su malla académica, el alumno podrá conocer en profundidad sobre “el mercado de vehículos eléctricos y su impacto en los sistemas eléctricos, desafíos de carga, carga inteligente y vehículos eléctricos como activos de la red, además del uso de hidrógeno como sistema de almacenamiento y las tecnologías en baterías e infraestructura de carga”.

Cabe destacar que el diplomado está dirigido a todos los profesionales que se encuentren interesados en adquirir conocimientos relacionados con la industria de la energía y temas relativos a la economía baja en carbono, ya que las cátedras constan del almacenamiento e infraestructura de carga de los vehículos eléctricos, economía de la energía, almacenamiento y uso de hidrógeno verde, y recursos energéticos distribuidos y redes inteligentes.

Además, el estudiante podrá realizar el programa completo desde su propio hogar, ya que el formato de clases online permite que los alumnos adquieran un aprendizaje interactivo, acompañamiento de tutores durante los cuatro bimestres, clases sincrónicas vía streaming, material de estudio y evaluación en línea.

Si tienes más dudas puedes encontrar información del Diplomado de Electromovilidad y transición energética haciendo click aquí.

Su publicación "The Adaptive Robust Multi-Period Alternating Current Optimal Power Flow Problem" es reconocida entre los ocho mejores artículos publicados entre 2017 y 2019 en IEEE Transactions on Power Systems.

La revista IEEE Transactions on Power Systems es una de las más prestigiosas a nivel internacional en temas de educación, análisis, operación, planificación y economía de los sistemas de generación, transmisión y distribución eléctrica para el consumo industrial, comercial, público y doméstico en general, incluida la interacción con portadores de energía múltiple. Se aborda el enfoque de estas transacciones es el sistema de energía desde el punto de vista de los sistemas en lugar de los componentes del sistema. Tiene cinco (5) áreas clave dentro de su alcance con varios temas técnicos dentro de cada área. Estas áreas son: (1) Educación en Ingeniería de Energía, (2) Análisis de Sistemas de Energía, Computación y Economía, (3) Rendimiento Dinámico del Sistema de Energía, (4) Operaciones de Sistemas de Energía y (5) Planificación e Implementación de Sistemas de Energía.

La Feria Internacional de de Electromovilidad (Fidelmov), es un evento organizado por la Fundación Recyclápolis que bajo el alero de la “Ruta energética 2018-2022” impulsado por el Gobierno de Chile, busca aunar tanto desde el sector público como el privado la eficiencia del transporte en el país reduciendo las emisiones de CO2 e incentivando la formación de capital humano en electromovilidad.

En una semana de grandes decisiones, los invitamos a participar de una conversación abierta sobre la política energética chilena desde las perspectiva de la descarbonización, la transición energética y el rol de la ciudadanía. 

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