Els investigadors del Laboratori d’Electrotècnia i Energia d’IQS han desenvolupat dues eines computacionals, TeraJoule ( Observatori energètic) i TeraWatt ( Selector de bateries), orientades a la generació, emmagatzematge i consum energètics eficients.
TeraJoule – Observatori energètic
Investigadors del Laboratori d’Electrotècnia i Energia, del Grup d’Enginyeria de Productes Industrials (GEPI) d’IQS, han desenvolupat una eina computacional que permet analitzar i optimitzar diferents models de cost energètic.
Anomenada TeraJoule, l’eina conté una base de dades amb models de les tecnologies conegudes i més capdavanteres d’obtenció energètica i permet realitzar càlculs sobre l’eficiència de cada procés per tal de determinar els costos reals a la sortida. L’eina parteix d’entrada d’una font d’energia primària, un procés predefinit que es pot adaptar i una matriu de costos que són iterativament calculats fins a convergir en una solució. L’eina es manté actualitzada amb els avenços tècnics tant a nivell de recerca (potencial) com industrialment explotables.
TeraJoulepermet crear models per a diferents processos industrials de transformació energètica. Així doncs, actualment inclou models desenvolupats per a càlculs d’hidrocarburs de refineria, hidrocarburs de síntesi (SynFuel) i càlculs d’energies solar, fotovoltaica i eòlica. El grup de recerca està contínuament desenvolupant més mòduls i millorant-los, com ara el d’energia hidràulica, el de captura de carboni, de generació d’hidrogen i el de bateries de metall per emmagatzematge.
Reptes i solucions que aporta
Actualment, l’eficiència energètica és un dels grans reptes del món industrial, en múltiples i diverses àrees. La tendència a l’alça del preu de l’energia, així com les conseqüències medi-ambientals associades al seu consum, empenyem a les empreses cada cop més a buscar estratègies i eines d’estalvi energètic i optimització dels processos, per tal de millorar la seva competitivitat.
TeraJouleestà adreçada a fons d’inversions, empreses intensives en energia, petroquímiques, empreses generadores, d’emmagatzematge energètic, centres de recerca i decisors del sector públic i govern, entre d’altres.
Les aplicacions que ofereix són molt diverses, algunes d’elles serien:
- Anàlisi de viabilitat de diferents tecnologies i vectors energètics
- Estudis d’inversió i de TRL (Nivells de maduresa tecnològica) aplicats a diferents tècniques i processos
- Valoració tècnica de tecnologies emergents (SynFuels, segona vida de bateries, energia fotovoltaica i sistemes híbrids)
- Salts tècnics pendents i tecnologies amb TRL, maduració i recorregut
TeraWatt. Selector de bateries
Dins del camp de l’energia elèctrica i electroquímica, el TeraWatt es un altra eina desenvolupada per el mateix grup d’investigadors d’IQS, per tal d’escollir les bateries adients a cada ús. Basada en un model integrat des de la cel·la fins a la bateria, aquesta eina permet calcular la ciclabilitat, el nombre de recàrregues i la degradació d’una bateria.
Opera en base a un cicle o cicles tipus, incloent els instants de repòs, recàrregues i el seu context tèrmic, d’on s’extreu una degradació i una previsió de vida útil, per tal de validar si els components escollits satisfan els requeriments predefinits. Es pot iterar fins a obtenir una solució que compleixi tots els requisits amb escreix, o que s’hi acosti suficientment en prestacions, costos i escalabilitat. D’aquesta manera, ajuda a dimensionar i escollir els tipus de bateria i capacitat idònies per a cada ús, ja sigui per aparells o equips IoT portàtils, o per a grans blocs per emmagatzematge o tracció de vehicles de tota mena, des de patinets fins a vaixells passant per drons i autobusos purament elèctrics o híbrids.
Reptes i aplicacions
TeraWatt està adreçada a empreses del sector energètic i elèctric, empreses de mobilitat (patinets, bicicletes, cotxes, cadires, autobusos, nàutica); empreses de robòtica, automàtica i vehicles autònoms; empreses de gran consum, amb equips portàtils o IoT, optimitzats per a potència, energia o durabilitat; i a projectes de recerca i innovació aplicada
Dins dels reptes que afronta la Societat en temes de mobilitat, o de comunicacions i connexions via equips IoT, permet aportar solucions a:
- Sistemes amb emmagatzematge elèctric (torres de comunicació, SAI)
- Selecció de tecnologies, avaluació d’alternatives o anàlisi de cicle de vida de producte, en temes de mobilitat.
- Aplicacions en IoT i estacions aïllades, fora de xarxa (aïllades, off-grid)
- Productes de consum massiu, com poden ser llanternes, flaixos, assecadors, màquines-eina, joguets, útils professionals.
- Sistemes d’energia renovables (fotovoltaica, eòlica, hidràulica reversible)
- SAI i sistemes híbrids per a habitatges, indústries i comunitats