Diseño y construcción de un prototipo a escala de laboratorio de una celda electroquímica de flujo redox de vanadio para almacenamiento de energía solar

En Ecuador existen diversos proyectos para la implementación de sistemas de generación de energía renovable, siendo los sistemas fotovoltaicos uno de ellos. Estos sistemas son susceptibles a producciones deficientes debido a que dependen de las condiciones climáticas de la zona en donde estén ins...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: López Ullauri, Crhistian Israel, Poma Tene, Jhonatan Alexandro
Other Authors: Montero Izquierdo, Iván Andrés
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2023
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/42687
Description
Summary:En Ecuador existen diversos proyectos para la implementación de sistemas de generación de energía renovable, siendo los sistemas fotovoltaicos uno de ellos. Estos sistemas son susceptibles a producciones deficientes debido a que dependen de las condiciones climáticas de la zona en donde estén instaladas. Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) se presentan como una solución a esta problemática, siendo capaces de almacenar la energía cuando existe un exceso de ella y poder suministrar a la red cuando se produce una baja demanda. Las baterías de flujo redox de vanadio (VRFB) son ideales para esta función dado a su fácil manejo, mantenimiento, gran capacidad de almacenamiento, reciclabilidad, bajo impacto ambiental y su largo ciclo de vida útil. En el presente trabajo se diseñó y construyó una celda electroquímica de vanadio a base de acrílico con una capacidad de 200 mL para una solución electrolítica de 0.35 M de vanadio total en 2.24 M de ácido sulfúrico, fieltros de grafito de 26.8 cm2 como electrodos los cuales se sometieron a previo tratamiento térmico y químico y Nafion® 115 como membrana de intercambio iónico. Esta celda posee una capacidad teórica de almacenamiento de energía de 0.52 Ah. La construcción de esta celda electroquímica se llevó a cabo con el fin de evaluar su factibilidad para su implementación en sistemas de generación de energía fotovoltaicos y su posterior almacenamiento de energía, para ello se operó la celda bajo condiciones de carga simulando suministro de energía mediante paneles solares y mediante carga galvanostática (corriente constante) determinando sus estados de carga máximos, capacidades de carga y las eficiencias coulómbicas, de voltaje y energéticas en los dos ciclos de carga-descarga para ambos modos de operación. Los procesos de carga se realizaron en el laboratorio de Micro-Red ubicado en el campus Balzay de la Universidad de Cuenca.