Crean un condensador con una densidad de energía ultra alta - World Energy Trade

2022-11-03 16:05:19 By : Ms. Lily Zhuoxin

El acuerdo también incluye una reducción del 55% de las emisiones de CO2 de los coches nuevos que se vendan a partir de 2030

Es la primera vez que el país culpa directamente a las fuerzas armadas de un solo país

Los fabricantes apuestan a lo grande por el rápido crecimiento de las ventas de EVs

El país pretende que las emisiones de CO2 alcancen un máximo de 60 millones de toneladas en 2030

El aumento de las importaciones de GNL a Europa y un posible repunte de la demanda china de combustible presionarán el mercado.

Nigeria cuenta con las mayores reservas de gas natural de África

El presidente del Gobierno español, Pedro Sánchez. Foto cortesía de Reuters

El interés en el proyecto de ley se ha intensificado desde que la OPEP+ acordó un recorte de 2 millones de bpd en sus cuotas de producción en noviembre.

Los numerosos avistamientos de drones cerca de las instalaciones de petróleo y gas, centrales eléctricas y otras infraestructuras críticas han puesto a Noruega en alerta

Los envíos de GNL de Rusia aumentaron hasta alcanzar su nivel más alto desde marzo

De esa manera, el crudo ruso representó el 22% de todas las importaciones indias el mes pasado. Foto cortesía de Reuters

Retrasos en la cadena de suministro y la inflación se han combinado con la nueva disciplina de gasto, frenando el crecimiento de la producción.

Cubren los campos terrestres y marinos de ADNOC y tendrán una duración de cinco años, con opción a otros dos.

Noruega no es miembro de la UE, pero es un importante socio comercial y miembro del Espacio Económico Europeo.

Cerca de 1,1 millones de toneladas de fueloil con alto contenido de azufre se almacenaron en buques

El descubrimiento de petróleo se encuentra a casi 250 km de la costa de Río de Janeiro.

En sus informes del tercer trimestre, tanto Chevron como Exxon revisaron a la baja su producción prevista en la cuenca del Pérmico.

Hay cuatro factores, pero dos de ellos están en juego todos los años.

Finlandia tiene uno de los objetivos climáticos más ambicioso del mundo

La Casa Blanca describió la nueva asociación como un importante logro para la agenda climática del presidente Joe Biden.

Según la empresa, esta "exitosa implementación" desvela el potencial de las centrales híbridas en alta mar

Esta estrategia rara vez se ha aplicado en el desarrollo de baterías con litio metálico, podría ayudar a conseguir un mejor rendimiento de las baterías.

El DoE es optimista y cree que las mareas y las corrientes fluviales serán una excelente fuente de energía verde para EE.UU.

La cifra es 4,6 puntos porcentuales más alta que el récord anterior, establecido el 18 de septiembre.

El dinero se utilizará para cerrar centrales eléctricas de carbón y sustituirlas por plantas de energía renovable

Para su asombro, el material conducía la electricidad con facilidad y fuerza. Además, era muy estable.

La tecnología termosolar con almacenamiento térmico es la única renovable que realmente puede reducir la dependencia del gas

El almacenamiento de gas en Europa está prácticamente lleno para esta temporada de invierno

La producción de gas natural de Estados Unidos ha aumentado para satisfacer la creciente demanda

En lo que va de año, varios operadores de materias primas clave han entrado en el negocio del litio.

El beneficio de este último trimestre es el segundo más alto de Aramco. Foto cortesía de Reuters

Los precios se han disparado a niveles sin precedentes

Las ganancias de la división de gas y energía baja en carbono se duplicaron con respecto al segundo trimestre.

El gas tendrá dificultades para seguir siendo competitivo en el panorama energético europeo.

Los precios del gas en Europa han alcanzado máximos excepcionales este año

Los niveles generales de almacenamiento de la UE se sitúan en una media de casi el 94% de llenado

El USSF-44 fue el lanzamiento número 50 de SpaceX en 2022.

El robot pudo levantar un piano de media tonelada

Ahora mismo, en China, estos mini EVs han sido utilizados principalmente por los consumidores de las ciudades chinas de menor nivel

Esta estrategia financiera suele ser utilizada por novatos y profesionales de las inversiones en cripto. Foto cortesía de Freepik

Se pueden ver bloques de hielo del tamaño de una piedra alrededor del borde de un cráter de impacto en Marte, visto por la cámara HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Foto: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona

Su entrega está prevista para finales del 2022

Tendrá una autonomía estimada por GM de 400 millas con una carga completa

El cohete operativo más potente del mundo podría volver a lanzarse en los próximos días.

El mayor exportador de petróleo del mundo, Arabia Saudí, se está preparando para exportar vehículos eléctricos

Imagen tomada de El Confidencial

Imagen tomada de El Diario Libre

Imagen tomada de Oil and Gas People

Imagen tomada de El Patagónico

Imagen tomada de Grúas y Transportes

Imagen tomada de Motor Ship

Un cartel de este tipo para metales de batería probablemente enfrentaría la oposición de la UE y los EE.UU.

El reino afirma que cuenta con depósitos minerales sin explotar por valor de 1,3 billones de dólares,

Proporcionar suficiente litio para la transición energética de Europa no es tarea fácil.

China controla la mayor parte de la producción mundial de tierras raras

El año 2022 ha sido especialmente volátil en el sector minero

Eramet reiteró que también está interesada en desarrollar otros proyectos en el llamado triángulo del litio de Sudamérica

Según la minera Imerys, el nivel de producción sería suficiente para equipar aproximadamente 700.000 vehículos eléctricos al año.

El apetito de China ha creado una clara pista de aterrizaje para una mayor expansión en el continente.

China controla cerca del 80% del suministro mundial de tierras raras

Una aproximación vista desde sus fundamentos

Es la fiebre del oro moderna

Mediática Digital (Abril 2018). Recuperado de http://www.mediaticadigital.com.ar

Macolla. Imagen tomada de Conkor

Aerogeneradores - Parque de energía eólica Imagen tomada de: www.bolsamania.com

Movimiento de coque de petroleo en un puerto de Detroit-EEUU. Imagen tomada de: windsorstar.com

Empresa Parguaza, Los Pijiguao. Bolívar, Venezuela. Imagen tomada de http://www.primicia.com.ve

Figura 1: Aerogeneradores. Imagen tomada de: http://www.ecoticias.com/

Para hacer el nuevo material, la fina película se deposita primero a través de un proceso de deposición de láser pulsado en dicha cámara.

Al introducir defectos en un material común, los investigadores del Laboratorio de Berkeley crearon un condensador altamente eficiente con una densidad de energía dramáticamente incrementada

Los condensadores que almacenan y liberan rápidamente la energía eléctrica son componentes clave en los sistemas electrónicos y de energía modernos. Sin embargo, los más utilizados tienen densidades de energía bajas en comparación con otros sistemas de almacenamiento como las baterías o las pilas de combustible, que a su vez no pueden descargarse y recargarse rápidamente sin sufrir daños.

Ahora, como se informa en la revista Science, los investigadores han encontrado lo mejor de ambos mundos. Al introducir defectos aislados en un tipo de película delgada disponible comercialmente en un sencillo paso de post-procesamiento, un equipo dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) del Departamento de Energía (Department of Energy’s, DOE, por sus siglas en inglés) ha demostrado que un elemento común puede ser procesado en un sistema de almacenamiento de energía de alto rendimiento.

La investigación cuenta con el apoyo del Materials Project, una base de datos en línea de acceso abierto que prácticamente ofrece la mayor colección de propiedades de materiales a los científicos de todo el mundo. En la actualidad, Materials Project combina esfuerzos tanto computacionales como experimentales para, entre otros objetivos, acelerar el diseño de nuevos materiales funcionales. Esto incluye la comprensión de las formas de manipular los productos conocidos de manera que se mejore su rendimiento.

Los crecientes requerimientos para la reducción de costos y la miniaturización de los dispositivos han impulsado el desarrollo de condensadores de alta densidad de energía. Los condensadores se utilizan comúnmente en los dispositivos electrónicos para mantener el suministro de energía mientras se carga una batería. El nuevo material desarrollado en el Berkeley Lab podría combinar en última instancia la eficiencia, la fiabilidad y la robustez de los condensadores con las capacidades de almacenamiento de energía de las baterías de mayor escala. Las aplicaciones incluyen dispositivos electrónicos personales, tecnología de uso y sistemas de audio para automóviles.

El material se basa en el llamado "relaxor ferroelectric", que es un material cerámico que experimenta una rápida respuesta mecánica o electrónica a un campo eléctrico externo y que se utiliza comúnmente como condensador en aplicaciones como los ultrasonidos, los sensores de presión y los generadores de voltaje.

El campo aplicado impulsa cambios en la orientación de los electrones del material. Al mismo tiempo, el campo produce un cambio en la energía almacenada en los materiales, lo que los convierte en un buen candidato para su uso más allá de un condensador de pequeña escala. El problema que hay que resolver es cómo optimizar el ferroeléctrico para que pueda ser cargado a altos voltajes y descargado muy rápidamente - miles de millones de veces o más - sin sufrir daños que lo hagan inadecuado para su uso a largo plazo en aplicaciones como computadoras y vehículos.

Los investigadores del laboratorio de Lane Martin, un científico de la facultad en la División de Ciencias de los Materiales (Materials Sciences Division, MSD, por sus siglas en inglés) en el Laboratorio de Berkeley y profesor de ciencia e ingeniería de los materiales en la UC Berkeley, lograron esto introduciendo defectos locales que le permitieron soportar mayores voltajes.

"Probablemente haya experimentado estos ferroeléctricos relaxor en una barbacoa a gas. El botón que enciende la parrilla acciona un martillo con resorte que golpea un cristal piezoeléctrico, que es un tipo de ferroeléctricos relaxor, y crea un voltaje que enciende el gas", explicó Martin. "Hemos demostrado que también se pueden convertir en algunos de los mejores materiales para aplicaciones de almacenamiento de energía".

Figura 1. Lane Martin (izquierda) y Jieun Kim han demostrado que un material común se puede procesar en un material de almacenamiento de energía de alto rendimiento. (Fotos cortesía de Martin y Kim)

Colocar un material ferroeléctrico entre dos electrodos y aumentar el campo eléctrico hace que la carga se acumule. Durante la descarga, la cantidad de energía disponible depende de la fuerza con la que se orientan los electrones del material, o se polarizan, en respuesta al campo eléctrico. Sin embargo, la mayoría de estos materiales normalmente no pueden soportar un gran campo eléctrico antes de que el material falle. El desafío fundamental, por lo tanto, es encontrar una manera de aumentar el máximo campo eléctrico posible sin sacrificar la polarización.

Los investigadores recurrieron a un enfoque que habían desarrollado previamente para "apagar" la conductividad en un material. Bombardeando una fina película con partículas cargadas de alta energía conocidas como iones, fueron capaces de introducir defectos aislados. Los defectos atrapan los electrones del material, impidiendo su movimiento y disminuyendo la conductividad de la película en órdenes de magnitud.

"En los ferroeléctricos, que se supone que son aislantes, tener una carga que se filtra a través de ellos es un problema importante. Al bombardear las ferroeléctricas con haces de iones de alta energía, sabíamos que podíamos hacerlas mejores aislantes", dijo Jieun Kim, investigador doctoral en el grupo de Martin y autor principal del trabajo.

"Entonces nos preguntamos, ¿podríamos usar este mismo enfoque para hacer que un ferroeléctrico relaxor que resista a mayores voltajes y campos eléctricos antes de que falle catastróficamente?"

La respuesta resultó ser "sí". Kim fabricó primero películas delgadas de un ferroeléctrico prototípico llamado niobite-titanato de plomo y magnesio. Luego, apuntó las películas con iones de helio de alta energía en la instalación de análisis de haces de iones operada por la Accelerator Technology and Applied Physics (ATAP) Division en el Laboratorio de Berkeley. Los iones de helio golpearon los iones objetivo de sus sitios para crear defectos de punto.

Las mediciones mostraron que la película bombardeada con iones tenía más del doble de la densidad de almacenamiento de energía que los valores previamente reportados y un 50% más de eficiencia.

"Originalmente esperábamos que los efectos se debieran principalmente a la reducción de la fuga con defectos puntuales aislados. Sin embargo, nos dimos cuenta de que el cambio en la relación entre la polarización y el campo eléctrico debido a algunos de esos defectos era igualmente importante", dijo Martin.

"Este cambio significa que se necesitan voltajes aplicados cada vez mayores para crear el máximo cambio en la polarización".

El resultado sugiere que el bombardeo de iones puede ayudar a superar el compromiso entre ser altamente polarizable y fácilmente rompible.

El mismo método de haz de iones podría también mejorar otros materiales dieléctricos para aumentar el almacenamiento de energía, y proporciona a los investigadores una herramienta para reparar problemas en materiales ya sintetizados.

"Sería estupendo ver a la gente utilizar estos métodos de rayos de iones para 'curar' materiales en dispositivos después del hecho si su síntesis o proceso de producción no funcionara perfectamente", dijo Kim.

La investigación fue apoyada por la Oficina de Ciencia del DOE y por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencia.

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