Manchester es el hogar del grafeno , ya que la forma alotrópica de carbono de un solo átomo de espesor ' bidimensional ' fue aislado por primera vez aquí en 2004 . La Universidad de Manchester es una fuente inagotable en la investigación de grafeno, tanto aplicada como básica , con el Instituto Nacional de grafeno a la cabeza .
El grafeno promete una revolución en la ingeniería eléctrica y química. Es un conductor potente , extremadamente ligero , químicamente inerte y flexible con una gran área de superficie . Podría ser el candidato perfecto para el almacenamiento de alta capacidad energética . Ya las primeras investigaciones ya demostraron que las baterías de litio con grafeno en sus electrodos tienen una mayor capacidad y vida útil que los diseños estándar.
Un nuevo proyecto de almacenamiento de energía electroquímica está explorando diferentes formas de reducir el tamaño y peso de las baterías y extender su vida útil mediante la adición de grafeno como material componente.
" Pero antes de construir las baterías que necesitamos saber cómo el grafeno va a interactuar con los componentes químicos - especialmente los electrolitos ", comenta el profesor Andrew Forsyth de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica .
Los académicos están trabajando con un número de socios comerciales, incluidos los de Rolls -Royce , Sharp y Morgan Advanced Materials. La asociación comercial es crucial para el desarrollo de las futuras aplicaciones del grafeno. El grafeno @ Manchester está trabajando actualmente con más de 30 empresas de todo el mundo en proyectos de investigación y aplicaciones.
Otro objetivo del proyecto son los supercondensadores basados en el grafeno , que tienden a tener la capacidad de potencia alta y una mayor vida útil que las baterías , pero menor capacidad de almacenamiento de energía. Sin embargo, son muy prometedores para complementar las baterías como parte de una solución de almacenamiento integrada.
Según el profesor Forsyth una combinación de baterías y supercondensadores con grafeno podría dar a las ventas de coches eléctricos un serio empuje . Hoy en día estos vehículos verdes funcionan con baterías que pesan 200 kg . Al reducir el peso de las baterías gracias al grafeno debería aumentar la eficiencia del vehículo y aumentar la autonomía de los coches eléctricos hasta más de 100 kilometros.
El almacenamiento basado en el grafeno no se limita solamente al transporte. Podría desempeñar un papel importante en el futuro con respecto a las energías renovables. La energía solar y eólica depende del clima para producir energía. Si a través del grafeno se puede conseguir almacenamiento electrico de alta capacidad, se podrán paliar los problemas en los momentos de baja generación.
Un sistema de baterías y convertidor a escala de red se va a instalar en el campus de Manchester para probar almacenamiento eléctrico a gran escala. Los investigadores utilizarán el sistema de baterías para desarrollar métodos para controlar el flujo de electricidad y reconciliar las diferencias entre la generación de energía y la demanda local.
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