Els supercapacitadors, també coneguts com a ultracapacitadors o capacitadors de doble capa (EDLC, electrical double-layer capacitors), són dispositius electroquímics que emmagatzemen energia de forma electrostàtica, és a dir, no hi intervenen processos faradaics. L’energia s’emmagatzema en forma de doble capa elèctrica a la interfície elèctrode-electròlit. El fet que no estiguin basats en cap reacció química els confereix una velocitat de càrrega i descàrrega, així com una durabilitat, excepcionals comparats amb les bateries.
Els supercapacitadors poden arribar a oferir densitats de potència fins a deu vegades superiors a les de les bateries; poden carregar-se en minuts o, fins i tot, segons, i presenten llargues estabilitats en el ciclatge. La densitat d’energia que subministren, per contra, és molt baixa comparada amb la d’altres dispositius. Les dues primeres característiques fan dels supercapacitadors els dispositius ideals per treballar en processos que requereixin grans velocitats de càrrega i descàrrega.
Les principals aplicacions per al vehicle elèctric són aquelles relacionades amb la demanda de potència i la ciclabilitat dels dispositius. Aquests processos amb altes velocitats de càrrega i descàrrega generen un gran estrès en els elèctrodes de les bateries convencionals, que redueix el temps de vida útil de les bateries. Per solventar aquest problema, usualment se sobredimensionen les bateries, fet que afegeix volum i pes als vehicles.
Els sistemes integrats que combinen els EDLC amb les bateries ofereixen temps de resposta més ràpids i un interval de temperatura operacional més ampli i poden arribar a doblar la vida útil de les bateries. Està demostrat que aquests sistemes combinats augmenten extraordinàriament l’eficiència de recuperació d’energia en els sistemes de frenada i eliminen la necessitat d’operar amb bateries sobredimensionades.
El sector del transport és considerat el més propici perquè s’hi esdevingui la primera aplicació massiva d’ultracondensadors. Les dues principals aplicacions són els sistemes start-stop (projectats com la primera aplicació massiva disponible en el mercat automobilístic) i els sistemes de recuperació en la frenada (s’estima que el 2022 la meitat dels cotxes produïts estaran dotats amb aquest sistema).
Els principals fabricants d'automòbils que actualment estan desenvolupant tecnologies basades en ultracondensadors inclouen General Motors, Ford, Daimler, Honda, Hyundai, Peugeot i Volvo. Com a fabricant de dispositius elèctrics i electrònics per a la indústria de l’automoció, i a conseqüència de la gran aposta per la innovació que ha fet Francisco Albero, SAU des de la seva fundació, el 2015 es va iniciar el projecte eCUB (Emmagatzematge eficient d’energia, finançat per ACCIÓ), en què es pretén desenvolupar un mòdul de supercapacitadors per a l’estudi de l’optimització energètica en un vehicle elèctric.
Com a citació final, podríem destacar la d’Elon Musk, conseller delegat i fundador de Tesla Motors (fabricant de vehicles elèctrics d’alta gamma), “If I were to make a prediction, I’d think there’s a good chance that it is not batteries, but super-capacitors”“If I were to make a prediction, I’d think there’s a good chance that it is not batteries, but super-capacitors”, en el Cleantech Forum de San Francisco, comentant el futur dels vehicles elèctrics.
Mireia Blanes
R&D&Innovation Dept. Francisco Albero, SAU
