¿Qué diferencias hay entre un ultracondensador y una batería?


Antes que nada hay que preguntarse ¿qué es un ultracondensador?

Un ultracondensador (también llamado condensador de doble capa) es un condensador electroquímico que posee una densidad energética inusualmente alta. Estos dispositivos, no requieren un dieléctrico, por lo que pueden fabricarse casi en cualquier tamaño, desde el de un sello, ideal para móviles, hasta grandes tamaños ideales para vehículos híbridos. Sus componentes son biodegradables y apenas tóxicos (no emplean cobalto como las pilas tradicionales), lo cual permitiría usarlos incluso en marcapasos. Estos dispositivos funcionan polarizando una solución electrolítica, lo que permite el almacenamiento de energía eléctrica de forma estática. Hay que tener en cuenta que a pesar de que se trata de un dispositivo electroquímico, en su interior no se dan reacciones químicas.

La industria de los ultracondensadores anda realmente revuelta estos días (incluso se habla de ellos en The New YorK Times). Las grandes expectativas, y los supuestos avances conseguidos por algunas empresas como Apowercap Technologies, Eestor y Maxwell Technologies, hacen que desde algunas web especializadas, como Ultracapacitors, se afirme que el número de consultas al respecto ha subido como la espuma. Muchas de estas dudas tienen que ver la posibilidad de remplazar las pilas tradicionales por ultracondensadores, algo que de momento no es posible. Pero ¿cuales son las diferencias entre las pilas recargables (por ejemplo las de litio) y los ultracondensadores? Básicamente cinco:

1) Los ciclos de carga. Los ultracondensadores pueden cargarse y descargarse cientos de miles (incluso millones) de ciclos sin perder rendimiento. Las pilas solo funcionan correctamente con una cantidad limitada de ciclos de carga/descarga. Probablemente vosotros mismos lo habéis experimentado en vuestros teléfonos móviles, cuanto más tiempo tienen las baterías, menor carga retienen.

2) Los períodos de carga. Como sabemos, las baterías se basan en reacciones químicas, y el tiempo requerido para su carga suele ser largo. Por el contrario los ultracondensadores se cargan y descargan muy rápidamente.

3) El tamaño y peso. Las baterías son más grandes y más pesadas que los ultracondensadores.

4) Densidad energética. Normalmente los ultracondensadores almacenan entre una quinta y una décima parte de lo correspondiente a una pila. Pero este handicap va mejorando conforme se avanza en el desarrollo de los ultracondensadores.

5) Liberación de energía. Las batería liberan la energía de forma lenta y durante un período de tiempo más largo, mientras que los ultracondensadores liberan su carga muy rápidamente. En vehículos eléctricos, estas explosiones energéticas vendrían muy bien para superar obstáculos como las cuestas empinadas.

Fuentes consultadas: Wikipedia y dos artículos de Greg Allen para Ultracapacitors, concretamente este y este

13 Comentarios

  1. 1 Maikelnai Maikelnai 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Más info en la Wikipedia inglesa.

  2. 2 Cobalt Cobalt 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Hace tiempo que vengo escuchando sobre ultracondensadores, pero ¿qué problema tienen actualmente para que no se usen en masa?

  3. 3 Roper Roper 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Cobalt, el de siempre… son caros de producir, y tienen el problema del punto 4. En el artículo del New York Times que enlaza Maikel apuntan a una posible solución, hacerlos trabajar en tandem con una batería. De este modo obtendríamos cargas/descargas rapidísimas, y podríamos seguir beneficiandonos de las ventajas de las baterrías en cuanto a su duración.

  4. 4 Maikelnai Maikelnai 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Me lo has quitado de la boca Roper ;-)

  5. 5 Jordi Jordi 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    A pesar de que se trata de un dispositivo electroquímico, en su interior no se den reacciones químicas, y esto las hace no contaminantes, al contrario que las baterías tradicionales.

    Que quieres decir con esto? Que no se producen compuestos diferentes a los de partida? Eso seria cierto, pero el problema de las baterias es la presencia de cobalto, que es considerado toxico, como material de electrodo, y no lo que se genera en las reacciones.

    Cobalt, el de siempre… son caros de producir, y tienen el problema del punto 4

    Los supercondensadores no contienen cobalto, sino que suelen estar basados en electrodos de carbon poroso (aunque algunas alternativas se basan en rutenio, que si que serian mas caras). Por lo tanto, son muy baratos de producir. El gran problema de los supercondesadores es, eso si, el de la cantidad de energia que pueden almacenar por unidad de masa. Aun asi, hoy en dia ya se usan en dispositivos como los frenos regenerativos.

  6. 6 Cobalt Cobalt 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Gracias por la aclaración, leí demasido rápido y entendí que almacenaban 10 veces más que una batería en lugar de una décima parte…

  7. 7 Maikelnai Maikelnai 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Jordi muchas gracias por la aclaración, en efecto quería decir eso, que no se producían reacciones (nuevos productos) por la interacción de los compuestos. Voy a añadir una nota sobre el cobalto, creo que el artículo ganará con ese dato.

    Y sobre lo de que son caros, estoy con Roper, el New York Times dice: “The money (que se está invirtiendo) will help bring down the cost for the devices, the principal barrier to their use.” Puede que se trate simplemente de los típicos costes asociados a producciones pequeñas, y que se solucione con la fabricación en masa.

  8. 8 corocota corocota 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Habia leído :

    “¿Qué diferencias hay entre un ultraconservador y una bacteria?”

    Y claramente pense que no habia ninguna.

  9. 9 Maikelnai Maikelnai 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Juas!!! Muy bueno Corocota ;-)

  10. 10 Cabezón Cabezón 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Yo pensaba que un Ultra-Conservador era una persona de derechas ;-)

    ¡Ah, perdón, es ultracondensador!

  11. 11 panzer panzer 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Alguien sabe que paso con los ultracapacitores cerámicos de EEstor:

    http://www.treehugger.com/files/2007/01/big_news_eestor.php

  12. 12 Jordi Jordi 28 Oct 2008 0 (0 Votos)

    ““The money (que se está invirtiendo) will help bring down the cost for the devices, the principal barrier to their use.” Puede que se trate simplemente de los típicos costes asociados a producciones pequeñas, y que se solucione con la fabricación en masa.”

    Yo apuesto por eso tambien. Los costes son de tipo ingenieril, de como montar el condensador, no derivados de los materiales en si. Por aqui hablan de ello:

    http://powerelectronics.com/mag/power_....boost_performance/

    “To achieve lower cost, while raising cell performance, the company improved its electrode technology. The challenge here was to develop the right formulation of carbon material and to engineer a process for coating this material — in powder form — onto an aluminum foil. Besides being cost effective in production, the process must ensure that the carbon material does not delaminate from the foil in the presence of the electrolyte that’s used in the cell. In addition, the mechanical design of the package was simplified by cutting the parts count and reducing the number of steps to manufacture the cell.”

  13. 13 Flanker Flanker 29 Oct 2008 0 (0 Votos)

    Estoooo…¿han oído por aquí la definición de fuerza electromotriz? Pues esa es la diferencia entre un condensador y una batería….

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