Centro Tecnológico de Investigación Multisectorial

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Gemelos Digitales, Blockchain y robótica para la fabricación 4.0 de componentes de baterías avanzadas de ión-litio

ECO-SMART BATT investigará el empleo de tecnologías 4.0 con el fin de mejorar la eficiencia, trazabilidad y reproducibilidad de los procesos de fabricación de los diferentes materiales y producto.

Con la financiación de la GAIN, CETIM participaremos con ENSO, SFS, Artabro y ABCRlabs en la fabricación 4.0 de componentes de baterías ion-litio de alta densidad energética.

En línea con el Pacto Verde Europeo, se busca una transición del sector transporte hacia tecnologías sostenibles y climaticamente neutras.

El Pacto Verde Europeo establece la necesidad de una transición hacia una Europa climáticamente neutra. Para ello, uno de los principales retos a los que se enfrenta hoy en día la industria del transporte es su transición hacia tecnologías sostenibles y climáticamente neutras. Para lograrlo, existen grandes retos tecnológicos como serían baterías con mayores rendimientos energéticos, vida útil y fiabilidad sobresalientes, mayor seguridad y sostenibilidad medioambiental, todo ello con una producción a gran escala rentable, trazable y reproducible.

Las baterías ion-litio (LIBs) presentan potencial que permite alcanzar altas densidades energéticas y largos tiempos de vida. En particular, el rendimiento energético, los costes y las emisiones de CO2 de una LIB dependen principalmente de la naturaleza química de los materiales que conforman el cátodo, el ánodo y el electrolito de la celda. En este contexto y en línea con el proyecto LiOn-HD, el proyecto ECO-SMART BATT buscará mejorar significativamente la densidad energética, el coste y la sostenibilidad de las baterías ion-litio a través de novedosas investigaciones en fabricación sostenible e inteligente de materiales y sus combinaciones sinérgicas, así como la investigación en tecnologías de monitorización, control y simulación que permitan diseñar procesos de producción más eficientes y rentables, facilitando de este modo la evolución y la transformación del sector transporte hacia la sostenibilidad, descarbonización y drástica reducción de emisiones. ECO-SMART BATT se basa en la fabricación 4.0 sostenible de nanocompuestos e ionogeles para baterías de alta densidad energética, con menor coste, que impulsen la transformación do sector automovilístico.

En el consorcio liderado por Silicio FerroSolar (SFS) participan las empresas ABCR Labs, Ártabro Tech, ENSO Innovation (spin off de CETIM) y el propio Centro Tecnológico. El proyecto busca investigar diferentes productos y nanocompuestos sostenibles e inteligentes para ánodos, electrolitos y separadores de baterías ion-litio de alta densidad energética. Se emplearán tecnologías punteras de Industria 4.0, como son: digitalización de procesos, gemelos digitales, tomografía por muones en la fase de purificación de silicio, robótica avanzada y trazabilidad desde el origen hasta productos finales por medio de blockchain, con el fin de mejorar la eficiencia, trazabilidad y reproducibilidad de los procesos de fabricación de los diferentes materiales y productos.

Las investigaciones de CETIM y ENSO Innovation

El objetivo de CETIM es la optimización de los procesos de producción y trazabilidad de silicio metálico (en colaboración SFS) y nanofibras de celulosa (en colaboración ENSO) mediante la investigación e implementación en tecnologías 4.0: gemelos digitales y redes blockchain, así como diseñar y validar un proceso de ensamblado y montaje de las nuevas celdas de baterías mediante la realización de una planta piloto automatizada que permita evaluar su futura escalabilidad industrial.

ENSO Innovation, spin off de CETIM, tiene como objetivo la búsqueda de alternativas que permitan mejorar el rendimiento de la celda electroquímica de las baterías, en base a la obtención e implementación de nanopartículas de celulosa.

Importancia estratégica para Galicia, España y Europa

Para el sector de la automoción, el desarrollo y auge del vehículo eléctrico supone todo un cambio de paradigma para evolucionar hacia la electromovilidad. A nivel europeo, existe un claro interés por establecer una industria de baterías europeas competitiva a nivel internacional, debido a que esta industria sufre un alarmante retraso con respeto a países asiáticos y empresas dedicadas al desarrollo y producción de baterías. Para ello, la Unión Europea ha implantado el Plan de Acción Estratégico para las Baterías en Europa, que busca atraer inversión y establecer Europa como actor clave en la industria de la batería. Además, se ha establecido la Alianza Europea de Baterías (EBA) con el propósito de impulsar una movilidad más limpia. Existen también marcos como el IPCEI (Important Projects of Common European Interest) en el cual Silicio Ferrosolar espera poder promocionar el proyecto ECO-SMART BATT.

A nivel gallego, la automoción es uno de los sectores industriales de mayor importancia, con centros de producción de referencia a nivel nacional e internacional. Para continuar en esta línea es necesario adaptarse a dicha electromovilidad, para ello Galicia cuenta con un Plan Estratégico basado en la innovación, con el que se busca dar prioridad a energías renovables eficientes, inteligentes y no agresivas con el medioambiente.

Así, con la implantación de tecnologías 4.0, el proyecto Eco-Smart Batt ayudará tanto a la internacionalización del sector gallego de la automoción como a la atracción de inversiones desde Europa hacia el mismo, aportando además ventajas competitivas con respecto a los competidores. Además, emprender proyectos como este, ayudarán a que Galicia siga siendo competitiva ante el auge del vehículo eléctrico y cuente con nuevos centros de referencia, posicionándose como referente para la fabricación de materiales avanzados, mediante la superación de retos tecnológicos como el aumento de la densidad energética de las baterías, el uso de materiales sostenibles y el desarrollo de procesos de fabricación inteligentes, eficientes, sostenibles y seguros.

ECO-SMARTBATT  es un proyecto financiado por la Agencia Gallegade Innovación y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (P.O FEDER Galicia 2014 – 2020), a través del Programa Fábrica do futuro