Materiales de carbono para sistemas electroquímicos de generación y almacenamiento de energía

• Zoraida González ^[1] ; Victoria G. Rocha ^[1] ; Patricia Alvarez ^[1] ; Marcos Granda ^[1] ; Clara Blanco ^[1] ; Ricardo Santamaría ^[1]
  1. [1] Instituto Nacional del Carbón

     Instituto Nacional del Carbón

     Oviedo, España

     
• Localización: Boletín de Ciencias y Tecnología, ISSN 2695-2815, Nº. 56, 2022, págs. 93-118
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Carbon materials for electrochemical systems of energy generation and storage
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• Resumen
  • español

    En la Agenda 2030 de la ONU se han definido Objetivos de Desarrollo Sostenible para abordar algunos de los desafíos sociales más relevantes. Entre ellos y en la línea con el Pacto Verde Europeo, destaca hacer frente al cambio climático, fomentando la descarbonización del sector energético y garantizando tanto el acceso de la población mundial a la electricidad como la mejora de la eficiencia energética. En los últimos años se han dedicado enormes esfuerzos para reemplazar los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables, caracterizadas por su naturaleza sostenible e inagotable. Sin embargo, su carácter estacional y discontinuo hace necesario desarrollar dispositivos de almacenamiento de energía capaces de abordar las fluctuaciones entre la oferta y la demanda, garantizando su incorporación al mix energético. En este contexto, los sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía (baterías, supercondensadores) han cobrado un gran interés. En paralelo, el desarrollo de dispositivos de producción de energía (pilas de combustible) a partir de hidrógeno o de obtención de hidrógeno como vector intermedio para el almacenamiento de energía (electrolizadores) es un tema de máxima relevancia. Los materiales de carbono, con su variedad de formas y riqueza de propiedades, se postulan como principales protagonistas del diseño de todos estos dispositivos, al formar parte de los electrodos de los mismos. La posibilidad de producir y seleccionar materiales con las características idóneas que aseguren el correcto funcionamiento de los diferentes dispositivos, ofrece la posibilidad de diseñar sistemas de generación y almacenamiento aptos para numerosas aplicaciones, tanto a pequeña como a gran escala.

  • English

    In the UN 2030 Agenda, Sustainable Development Goals have been defined to address some of the most relevant social challenges. Among them, and in line with the European Green Deal, it stands out to face climate change, promoting the decarbonization of the energy sector and guaranteeing both the access of the world population to electricity and the improvement of energy efficiency. In recent years, enormous efforts have been made to replace fossil fuels with renewable energy sources, characterized by their inexhaustible and sustainableible nature. However, their seasonal and discontinuous character makes it necessary to develop energy storage devices capable of addressing with fluctuations between supply and demand, guaranteeing their incorporation into the energy mix. In this context, electrochemical energy storage systems (batteries, supercapacitors) have gained great interest. In parallel, the development of devices for the energy production(fuel cells) from hydrogen for or obtaining hydrogen as an intermediate vector for storage energy (electrolyzers) is a topic of utmodt relevance. Carbon materials, with their variety of shapes and richnnes of properties, are postulated as the key points of the design of all these devices, forming part of their electrodes. The possibility of producing and selecting materials with the ideal characteristics that ensure the proper operation of the different devices, offers the possibility of designing generation and storage systems suitable for large applications, both on a small and large scale.