Desarrollo de un sistema óptico para determinar el estado de carga en una batería de flujo redox

DirectorBARROSO ESTÉBANEZ, JORGE ANGEL; Lozano Fantoba, Antonio
Titulaciones
Grado en Ingeniería Eléctrica
Grado en Ingeniería Mecánica
Grado en Ingeniería Química
Grado en Ingeniería Tecnologías Industriales
Grado en Ingeniería Electrónica y Automática
Duracion4 meses
LugarÁrea de Mecánica de Fluidos
Fecha Alta2023-01-31
Fecha Baja2024-01-31
ResumenLas energías renovables, por su naturaleza, generan electricidad de forma variable lo que dificulta su respuesta a la demanda. Los distintos sistemas de almacenamiento energético ayudan a paliar este fenómeno. En concreto las baterías de flujo redox se perfilan como una tecnología capaz de responder a los desafíos actuales debido a su larga vida útil y su flexibilidad. Se trata de sistemas electroquímicos capaces de almacenar la electricidad generada en energía química y de generar electricidad cuando se le demande. El intercambio de energía se determina a través del cambio del estado de oxidación del elemento principal del electrolito: vanadio. El vanadio presenta 4 estados de oxidación y en función de la concentración de las especies disueltas se determina el estado de carga y por tanto la capacidad de acumular o ceder energía. Determinar el estado de carga es fundamental para el control y el correcto funcionamiento del sistema. Los diferentes estados de oxidación del vanadio presentan diferentes colores por lo que las técnicas ópticas, como la espectroscopía de absorción, pueden aplicarse para determinar el estado de carga. El objetivo del proyecto se centra en el diseño y fabricación de un sensor óptico para medir el estado de carga en línea de una batería de flujo redox todo vanadio del electrolito V2+/V3+. Para ello se trabajará con fotodiodos en las longitudes de onda correspondientes a ambas especies. También se determinará la disposición óptica, así como los elementos necesarios, más favorable para la fabricación. Al tratarse de un medio agresivo se diseñará el encapsulado para proteger el sensor y que pueda introducirse en los depósitos de electrolitos. Y será necesario el diseño del sistema de control y recogida de datos para la determinación del estado de carga. Se podrá comparar con otras medidas electroquímicas.
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