Así funciona la nueva tecnología que podría transformar a los coches eléctricos

La tecnología que podría transformar a los coches eléctricos ya se está poniendo a prueba mediante la colaboración entre Lamborghini y el Instituto de Tecnología de Massachussetts.

Los marcos de metal y orgánicos (MOF) de Lamborghini y MIT combinan un área de superficie aumentada con la capacidad de conducir electricidad, mejorando la autonomía de los coches eléctricos de batería.

La colaboración de Lamborghini con el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) para desarrollar una tecnología de supercondensador totalmente nueva para sus trenes de potencia híbridos de superdeportivos podría conducir a un gran avance en el almacenamiento de energía para vehículos eléctricos de batería (BEV). Si la tecnología continúa evolucionando como se esperaba, podría ser una alternativa a la tecnología de batería y reducir drásticamente los tiempos de carga de los coches eléctricos.

Los condensadores tradicionales son comunes en la electrónica y tienen una variedad de usos. Una es actuar como una especie de depósito eléctrico que puede aceptar una carga muy rápidamente y descargarla igualmente rápido. Los usos típicos son el almacenamiento de energía para que los amplificadores utilicen o suavicen un suministro eléctrico. Una aplicación está en un flash de cámara.

¿En qué consiste la tecnología que podría transformar a los coches eléctricos?

Las cargas del condensador luego liberan su energía de una vez para disparar el flash, pero todo termina en un instante. Es por eso que los supercondensadores de hoy en día son útiles para amortiguar la potencia en vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV) e híbridos, pero no para proporcionar la autonomía necesaria en los coches eléctricos.

A diferencia de una batería, un condensador es un dispositivo puramente mecánico y no tiene lugar ninguna reacción química en su interior. Es por eso que puede cargarse y descargarse tan rápido. Los supercondensadores han estado en el radar de los productores de FCEV e híbridos durante un par de décadas y son simplemente mucho más poderosos que sus contrapartes más pequeñas pero con un tipo diferente de estructura interna.

Los desarrolladores de celdas de combustible reconocieron su valor para proporcionar explosiones transitorias de potencia para la aceleración desde el principio, porque esto es algo que las pilas de celdas de combustible no manejan bien. Los ultracondensadores (algo similar) del FCX-V4 de Honda, el primer FCEV certificado para la venta general en los EE. UU., En 2002, podrían eliminar 30kW de energía eléctrica pero solo por 10-15 segundos.

Con ese tipo de capacidad, los supercondensadores existentes no pueden sustituir una batería, pero eso podría cambiar en los próximos años, y tiene que ver con la elección de los materiales utilizados para fabricarlos. Todos los supercondensadores actualmente contienen electrodos recubiertos de carbono, pero el profesor Mircea Dinca y su equipo en el MIT han creado una nueva clase de materiales, que se denominan estructuras de metal orgánico (MOF) como alternativa.

Estos son porosos como una esponja, cuya estructura laberíntica tiene un área de superficie mucho mayor para una masa y un volumen dados en comparación con el carbono que normalmente se usa en los supercondensadores. Cuanto mayor es el área de superficie, más energía puede almacenar el supercondensador.

¿Tiene alguna desventaja la tecnología que podría transformar a los coches eléctricos?

La desventaja es que los MOF son normalmente malos conductores de electricidad, lo opuesto a lo que se necesita para los supercondensadores, pero ahí es donde los investigadores del MIT han hecho un gran avance. Sus nuevos MOF son conductores de electricidad, lo que, en combinación con el área de superficie grande, abre posibilidades para aumentar la densidad de energía de un supercondensador. Entonces, donde los supercondensadores ya son densos en energía, también podrían volverse densos en energía como una batería.

La generación actual de MOF del MIT es solo un punto de partida; Se espera que la superficie se pueda aumentar significativamente. Esto podría conducir a un supercondensador con una capacidad de almacenamiento cercana a la de una batería, pero también al espectacular rendimiento de potencia de un supercondensador que se puede cargar extremadamente rápido.

Una mirada de reojo

En 1983, Xtrac, entonces una empresa incipiente de transmisión de deportes de motor, desarrolló un sistema hidráulico único de tracción en las cuatro ruedas para el Ford Escort de 560 CV del campeón de rallycross Martin Schanche. Ahora ha anunciado un eje electrónico para su uso en el Campeonato Mundial de Rallycross 2021-2024. El eje electrónico de una sola velocidad se puede usar con motores de hasta 335 CV. Tiene lubricación de cárter semiseco y un diferencial de deslizamiento limitado de tipo rampa y pesa solo 21 kg. Se usarán dos por automóvil para dar tracción en las cuatro ruedas.