Iturri berriztagarrietatik lortutako sorkuntza elektrikoak hodeien edo haize aldakorraren ondorioz izan ditzakeen aldakuntzek kontrol arazoak eragiten dituzte sare elektrikoan. Litiozko baterien teknologiak etorkizun oparoa du arazo horiei irtenbidea emateko, fabrikatzaileek fabrikazio kostu txikiagoak, prestazio hobeak eta bizialdi luzeagoak eskaintzen dituztelako. Hala egiaztatu du Alberto Berrueta Irigoyen industria ingeniariak (Lizarra, 1989) Nafarroako Unibertsitate Publikoan (NUP) defendatu duen doktoretza tesian. Lan horretan proposatu duen kudeaketa-metodo berriak aukera ematen du instalazio berriztagarri bati konektatuta energia elektrikoa metatzen duten bateria horietatik prestazio onak lortzeko eta haien bizitza baliagarria zaintzeko.
“Elektrizitatea sortzeko iturri berriztagarrien instalazioa geroz eta garrantzitsuagoa da mundu mailan, eta aurreikusten da datozen urteetan joera horrek berdin jarraituko duela —azaldu du Alberto Berrueta NUPeko Smart Cities institutuko (ISC) ikertzaileak—. Teknologia berriztagarriak zenbait oztopo teknologiko gainditu ditu azken urteetan, eta, ohiko sorburuekin alderatuta prezio lehiakor bat lortu ondoren, gaur egun daukan eginkizun nagusia bere sorkuntza aldagarriaren kudeaketa da, Eguzkiaren edo haizearen erradiazioaren gorabeherak direla eta. Horregatik, sortutako elektrizitatea litiozko baterietan metatzea da irtenbidea”.
Bere doktoretza tesian, Alberto Berruetak litiozko baterien funtzionamendua arautzen duten mekanismo fisikoak izan ditu aztergai, baita instalazio berriztagarri bati konektatuta funtzionatzen duen bateria bati nola eragiten dioten ere. Halaber, bateria horiek nola narriatzen diren aztertu du, eta aipatu kudeaketa-metodo berria proposatu du.
Bateriak kudeatzeko modurik onena
Ikertzaile horren erronka bateriaren funtzionamendu elektrikoaren eta termikoaren eta narriaduraren eredu matematiko zehatzak garatzea izan da, ondoren bateria kudeatzeko modurik onena zein den kalkulatzen duen optimizatzaile matematiko batean integratzeko. “Bateria modu biziegian erabiltzen bada, azkarrago narriatzen da. Modu lasaiegian erabiltzen bada, berriz, lortzen den etekina oso txikia da. Bateriatik lortutako etekinaren eta bere narriaduraren arteko oreka bilatzea da algoritmoaren helburua”, adierazi du Berruetak. Alfredo Ursúa Rubio eta Pablo Sanchis Gúrpide Ingeniaritza Elektriko eta Elektronikoaren eta Komunikazio Ingeniaritzaren Saileko irakasle eta ISCko ikertzaileek gidatu dute haren tesia, eta bikain “cum laude” kalifikazioa lortu du.
Proba gehienak NUPeko INGEPER (Ingeniaritza Elektrikoa, Potentzia Elektronika eta Energia Berriztagarriak) ikerketa taldearen laborategietan egin dira, eta, horietarako, 5,3 kWh-ko (kilowatt-ordu) litiozko bateria komertzial bat erabili zuen, energia berriztagarriko sistemetarako garatzen direnetakoa. Proba horiek baliagarriak izan ziren garatutako eredu matematikoen doitasuna kuantifikatzeko eta beren funtzionamendu egokia baliozkotzeko.
Ikerketaren hurrengo pausuak
“LG, Tesla eta bestelako enpresa handiek bateriak fabrikatzeko gelaxka merkeagoak eta prestazio hobekoak lortzeko lehiarekin jarraitzen duten bitartean —adierazi du—, guk osatzen dugun INGEPER ikerketa taldearen bokazioa bestelakoa da: lider bilakatzea litiozko bateriei eragiten dieten zahartze mekanismoekin lotutako ikerketan, baita baterien edo BMS delakoen (ingelesezko siglak) kontrol estrategiak eta kudeatzaileak diseinatzea ere, tresnok giltzarri baitira Nafarroan litiozko baterien sektorea garatzeko”.
Ikerketa horiek hainbat aplikazio dauzkate, hala nola litiozko baterien bitartez haize parke eta zentral fotovoltaiko handietako inbertsioaren errentagarritasuna maximizatzeko aukera ematen duten optimizatzaileak garatzea, operazioaren kudeaketa adimendun baten bidez; ibilgailu elektriko arinetarako (bizikletak edo patineteak) BMSak diseinatzea; zenbait fabrikatzailek eskaintzen dituzten gelaxken ezaugarririk garrantzitsuenak neurtzea, aplikazio bakoitzari gehien komeni zaiona aukeratzeko; edo automobilgintzatik datozen bateriak berrerabiltzea sorkuntza berriztagarriko instalazioen betekizun berezietara egokituz.
Curriculum laburra
Karrerako azken urtea Zientziaren eta Teknologiaren Missouriko Unibertsitatean (Estatu Batuak) egin ondoren, Alberto Berruetak industria ingeniari titulua lortu zuen NUPen, eta, gero, han bertan egin zuen Energia Berriztagarrietako Masterra: Sorkuntza Elektrikoa. 2013an nafar erakundeko Ingeniaritza Elektrikoa, Potentzia Elektronika eta Energia Berriztagarriak (INGEPER) ikerketa taldean hasi zen, eta elektrizitatea metatzeko sistemen arloan egiten du lan. Doktoretza tesia egin bitartean, sei hileko ikerketa egonaldia egin zuen Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems institutuan (Alemania), metatze sistemei eta energia berriztagarriei dagokienez Europan erreferentzia den ikerketa zentroetako batean.
Doktore berriak ikerketako zenbait proiektutan hartu du parte, bai finantzazio publikoarekin eta bai pribatuarekin, eta hamabost lan argitaratu ditu nazioarteko aldizkari eta kongresuetan, beste egile batzuekin batera. Halaber, mintegiak eman ditu NUPek energia berriztagarriei buruz antolatutako nazioarteko zenbait ikastarotan, eta maiatzean hizlari aritu zen Iruñean zabalkunde zientifikoko Pint of Science nazioarteko jaialdiaren azken edizioan.
Horrez gain, 2015ean, beste kide batzuekin batera Aperna sortu zuen (Energia Berriztagarriak Nafarroan Sustatzeko Elkartea), eta lehendakari eta idazkari lanetan aritu da. Apernak energia garbiak sustatzea eta zabaltzea du helburu, eta, horretarako, ikasleen parte-hartzera bideratutako jarduerak antolatzen ditu.
Aurtengo irailaz geroztik, Alberto Berrueta irakasle laguntzaile doktorea da NUPeko Ingeniaritza Elektriko eta Elektronikoaren eta Komunikazio Ingeniaritzaren Saileko Ingeniaritza Elektrikoa arloan, eta, gainera, ISC institutuan ikertzen du.