En su Ph.D. tesis, Alberto Berrueta ha investigado los mecanismos físicos que rigen el funcionamiento de las baterías de litio y su influencia en una batería que funciona cuando se conecta a una instalación renovable. También exploró la forma en que estas baterías se degradan, y ha propuesto un nuevo sistema de gestión.

"La instalación de fuentes de energía renovables es cada vez más importante en todo el mundo, y se espera que esta tendencia continúe en los próximos años, "explica Alberto Berrueta-Irigoyen, investigador del Instituto de Ciudades Inteligentes (ISC) de la NUP / UPNA. "La tecnología renovable ha superado en los últimos años varios escollos tecnológicos, y tras lograr un precio competitivo respecto a las fuentes de energía convencionales, El principal desafío en la actualidad es gestionar su generación variable provocada por las fluctuaciones de la radiación solar o del viento. Por eso la solución es almacenar la electricidad producida en baterías de litio ”.

El desafío consistió en desarrollar modelos matemáticos precisos del funcionamiento eléctrico y térmico de la batería y su degradación, que Berrueta incorporó luego a un optimizador matemático que calcula la mejor forma de administrar la batería. "Si se utiliza de forma excesivamente intensa, se degrada más rápidamente. Por el contrario, si se usa de una manera demasiado relajada, el beneficio obtenido se reduce drásticamente. El algoritmo busca una solución de compromiso entre el beneficio obtenido de la batería y su degradación, "dijo Berrueta.

Para las pruebas, mayoritariamente realizado en los laboratorios de la Ingeniería Eléctrica, Grupo de investigación en Electrónica de Potencia y Energías Renovables (INGEPER) de la NUP / UPNA, usó una batería comercial de 5,3 kWh (kilovatios hora), desarrollado para su uso en sistemas de energía renovable. Estas pruebas sirvieron para cuantificar la precisión de los modelos matemáticos y confirmar que funcionaban correctamente.

Berrueta dice, "Mientras grandes empresas como LG o Tesla continúan su frenética carrera para lograr celdas más baratas que ofrezcan un mejor rendimiento y que puedan usarse para fabricar baterías, El objetivo del grupo de investigación INGEPER al que pertenezco es posicionarse a la vanguardia de la investigación relacionada con los mecanismos de envejecimiento que afectan a las baterías de litio, así como el diseño de estrategias de control y gestión de la batería o del sistema de gestión de la batería, que son herramientas clave en el desarrollo del sector de las baterías de litio en Navarra ”.

Las aplicaciones de esta investigación incluyen, entre otras cosas, el desarrollo de optimizadores que permitan maximizar los beneficios de la inversión de grandes aerogeneradores y plantas fotovoltaicas con baterías de litio mediante la gestión inteligente de su operación; el diseño de un sistema de gestión de baterías para vehículos eléctricos ligeros (como bicicletas y patinetas); la medición de las características más importantes de las células ofrecidas por varios fabricantes con el fin de seleccionar las más adecuadas para cada aplicación; y la reutilización de baterías del sector de la automoción adaptándolas a los requerimientos particulares de las plantas de generación renovable.