La UNLP tendrá la primera fábrica nacional de celdas y baterías de litio


La Universidad Nacional de La Plata fue protagonista de un acuerdo de enorme trascendencia en su historia institucional, integrando un consorcio con el CONICET y la empresa Y-TEC, para promover el desarrollo y utilización de energías limpias en la región.

En un marcado compromiso con el desarrollo nacional y científico del país, la casa de estudios que preside Fernando Tauber firmó un convenio para la instalación y puesta en funcionamiento de una planta de fabricación de celdas y baterías de litio de la Argentina, que estará ubicada en el predio del Polo Científico-Tecnológico que la UNLP construye en la zona del Bosque Este de la ciudad.

La UNLP integrará un consorcio junto al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y la empresa YPF-Tecnología (Y-TEC) para poner en marcha la primera fábrica nacional con sede en una institución pública, dedicada a la producción de celdas de ion litio. Se trata de una apuesta estratégica a la protección del medioambiente a través de la investigación, desarrollo y producción de fuentes de energías limpias.

Fernando Tauber rubricó el Memorándum de Entendimiento que reunió a funcionarios de primera línea como los ministros nacionales de Ciencia, Tecnología e Innovación y de Defensa,  Roberto Salvarezza y  Agustín Rossi, respectivamente; el ministro de la Producción, Ciencia e Innovación Tecnológica de la provincia de Buenos Aires,  Augusto Costa; el presidente del Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF), Pablo Bolcatto; la titular del CONICET, Ana María Franchi; el presidente de la Comisión de Investigaciones Científicas bonaerense (CIC), Carlos María Naón; y el titular de Y-TEC, Eduardo Dvorkin.

Considerado por los especialistas como el “oro blanco” o el “oro del siglo XXI”, el litio aparece hoy como una esperanzadora alternativa para almacenar energía de fuentes renovables y reemplazar a los combustibles fósiles, y alimenta los sueños de prosperidad de un puñado de países en cuyos territorios se asientan las mayores reservas mundiales de este mineral. Nuestro país es uno de ellos.

Sumergido bajo los inmensos salares del norte, el litio puede ser utilizado para el desarrollo de baterías para dispositivos móviles como celulares, tablets y laptops. Es además un mineral clave en la fabricación de sistemas de almacenamiento de energía más eficientes, limpias y ligeras, y hasta dio lugar a la aparición de vehículos híbridos y eléctricos.

Según surge del acuerdo, los esfuerzos de las partes intervinientes en el convenio estarán enfocados para que en septiembre de 2022 pueda comenzar el régimen de producción de este colosal proyecto, que contempla el diseño, la instalación, configuración y puesta en funcionamiento de la nueva planta.

“Una vez más, nuestra Universidad es parte de un hecho histórico”, dijo Tauber al hacer uso de la palabra y destacar la importancia estratégica de este encuentro. “La agenda científica tecnológica de la UNLP está a la vanguardia del desarrollo nacional y de la agenda social de nuestro país; este acuerdo es una clara muestra del modelo de Universidad reformista que queremos involucrada y comprometida con la actividad académica, el conocimiento científico, el desarrollo tecnológico y la producción industrial”, remarcó el funcionario.

Además, con el firme empeño de orientar nuestros esfuerzos al desarrollo de energías alternativas para aportar soluciones a la problemática medioambiental, este proyecto vuelve a incorporar la producción y el trabajo a los pilares básicos de la UNLP que son la enseñanza, la investigación y la extensión”, subrayó Tauber.

Se trata de una iniciativa de generación de conocimiento y desarrollo tecnológico específico que articulará con el sector productivo gubernamental. El Memorándum de Entendimiento considera  “la singular importancia del litio como recurso energético fundamental para el presente y para el futuro, el emplazamiento y puesta en marcha de una planta de fabricación de celdas y baterías de ion litio con el fin de atender las demandas estratégicas del Estado y del sector productivo en su conjunto; por otra parte estima una producción inicial  entre 5 y 9 megavatios-hora por año (MW.h/año)- , procura desagregar el paquete tecnológico y crear las condiciones propicias para el desarrollo de futuras plantas similares o de mayor porte”.

Asimismo, “reconoce como institución impulsora de la iniciativa al ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Nación mediante el aporte inicial de fondos que realizará a través de CONICET y destaca el apoyo del Ministerio de Defensa de la Nación, por la posibilidad que significa contar con baterías de ion litio para el almacenamiento de energía en instalaciones de las Fuerzas Armadas”.

Por último, “identifica al ministerio de la Producción bonaerense como institución articuladora con el sector productivo regional”.

La planta UniLiB

La planta de fabricación de celdas y baterías de ion litio, denominada en forma abreviada “UniLiB” (Unidad de producción de celdas y baterías de ion litio) estará emplazada en el Centro de Innovación y Transferencia Tecnológica, ubicado en diagonal 113 entre 64 y 66, un predio que reúne viejos galpones de la ex Obras Sanitarias, y que la UNLP viene remodelando para concentrar distintas iniciativas tecnológicas y de producción.

El Dr. Félix Requejo, director Científico de UniLiB, explicó que “la planta constituye la primera experiencia de tecnología cien por ciento nacional para la fabricación de celdas de ion litio en Argentina”. Y detalló: “hace tiempo que se comienzan a advertir anuncios sobre el desarrollo de diversas iniciativas para la fabricación de baterías de litio en el país orientadas a múltiples aplicaciones. En todos los casos, se trata del ensamblado de celdas importadas para la confección de esas baterías. Este proyecto, en cambio, se enfoca en la fabricación misma de las celdas, escalando el “know how” alcanzado desde sus aspectos básicos – como la síntesis de los materiales activos empleados para los electrodos de las celdas – para instalar una tecnología propia para la fabricación de celdas. De esta manera se elimina la importación de las mismas para generar un producto de alto valor agregado donde interviene el recurso natural del litio”.

El emplazamiento de la planta aportará el eslabón faltante en la cadena de valor del litio: incorpora la producción nacional de celdas con una tecnología propia para la posterior confección de las baterías.

Requejo explicó que “el funcionamiento de la fábrica demandará materias primas disponibles en el norte de nuestro país, esta integración facilitará el emplazamiento de nuevas plantas en diferentes regiones, con las dimensiones particulares que defina cada demanda. Al mismo tiempo, el empleo de recursos propios optimizará los costos asociados a la materia prima, haciendo más competitivo al producto”.

Este mismo esquema de integración a nivel nacional podrá ser aplicable con países vecinos como Bolivia o Chile, que también disponen de los recursos naturales, pero carecen hoy de un desarrollo tecnológico propio para la confección de celdas.

Los responsables del proyecto adelantaron que si bien la planta comenzará a producir empleando un turno de ocho horas diarias, será posible elevar hasta tres veces el número de los mismos cuando la demanda lo justifique. Por cada turno se estima que la planta tendrá una capacidad anual de producción de baterías como para almacenar una energía de unos 5 MW.h. Se llega a estos valores considerando la producción de 300 celdas por día y por turno, donde cada celda ofrece una capacidad de almacenamiento de energía de unos 64 W.h.

Para tener una referencia, se estima que la energía necesaria para abastecer una vivienda de cuatro habitaciones por todo un día equivale a unos 13,5 kW.h, lo que representa la energía que pueden acumular unas 200 celdas de las que se producirán en la planta en menos de una jornada.

Los especialistas trabajan en el diseño de “planta abierta”, que además de ofrecer el perfil de una unidad de producción con un alto control de calidad y procedimientos de validación propios, permita la formación regular de recursos humanos, profesionales y no profesionales, articulando mecanismos con las instituciones académicas y científicas participantes, para contribuir a la formación técnica y profesional de recursos orientados a la producción de bienes tecnológicos.

La planta contribuirá a formar operarios con experiencia, permitiendo a su vez que este esquema de producción sea replicado en futuras experiencias. Se estima que una veintena de trabajadores serán necesarios para operar un sólo turno de la planta. El universo de personal abarca desde técnicos en áreas de la química y la mecánica hasta profesionales de la ingeniería química, mecánica, mecatrónica o actividades afines.

El proceso de incorporación de litio en la planta

El director científico explicó que los materiales activos que contienen litio se formularán y controlarán con “recetas” optimizadas en laboratorios de investigación del INIFTA (UNLP – CONICET), y serán transferidas a Y-TEC para su validación, a mayor escala, en la planta piloto. El producto final validado se transferirá a la planta UniLiB para la producción industrial.

Este circuito de investigación, desarrollo y transferencia entre las tres escalas de las validaciones dentro del mismo conjunto de instituciones, en laboratorios de investigación, planta piloto y planta industrial, constituye una de las fortalezas del proyecto, ya que permite una eficiente puesta a punto para la optimización de los diseños de celdas más competitivas y actualizadas para poder ofrecer al mercado”, dijo el investigador.

Al comienzo, la producción de la planta empleará materia prima (para los materiales activos) adquirida comercialmente, pero existe la voluntad de concretar el desarrollo propio de los materiales activos a escala de la planta industrial, con el propósito de alcanzar una producción independiente y amortizar los costos, ganando así en competitividad. La etapa de ensamblado de celdas para la confección de baterías será tercerizada inicialmente, a través de la contratación de PYMES locales.

La infraestructura de la planta

La secretaría de Planeamiento, Obras y Servicios de la UNLP ya trabaja en la recuperación y re-funcionalización integral de los denominados edificios B1 y B2, antiguos galpones ubicados en el predio de la ex Obras Sanitarias, en diagonal 113 entre 64 y 66, que pertenecía a la Autoridad del Agua de la provincia de Buenos Aires. Esos terrenos fueron transferidos a la UNLP por la Ley 14.416 de la Legislatura bonaerense.

De acuerdo a las especificaciones técnicas aportadas por el área, la superficie interior total de la planta será de 1.590 m2 y la superficie exterior destinada a áreas de ingenierías y servicios de apoyo funcional (manejadoras de aire, planta de tratamiento de agua, grupo electrógeno, entre otras), alcanzará los 120 m2.

La inversión prevista en infraestructura (sin incluir el equipamiento) rondará los 200 millones de pesos. Además, se prevé una inversión en equipamiento de 2,5 millones de dólares aportados por el Ministerio de Ciencia y Tecnología e YTEC.

Ambos edificios, de neto carácter industrial, ya se encuentran sometidos a obras de recuperación integral de sus componentes estructurales: muros, techos y pisos, y a obras preparatorias para recibir la nueva actividad (drenajes, fundaciones de equipos de gran porte, tendidos de aire acondicionado y eléctricos, sistemas de seguridad, etc.).

Desde Obras explicaron que la primera fase de las tareas se enlazará, sin solución de continuidad, con la ejecución de las construcciones específicas para el montaje de los equipos y puesta en funcionamiento de la planta: colocación y conexionado del equipamiento, construcción de tabiques interiores, tendidos de instalaciones de nexo, entre otras.

En lo relativo a condiciones exigidas por el proceso productivo, la planta requiere para una importante cantidad de sectores, garantizar condiciones medioambientales sofisticadas y controladas de forma constante: temperatura, presión, pureza del aire y humedad relativa inferior al 20%.

Tanto el proyecto como la ejecución de las obras revisten complejidades significativas, y se encuentran en desarrollo y supervisión en forma conjunta por parte de la secretaría de Planeamiento de la UNLP y la firma Y-TEC.

El litio con sello UNLP

Hace más de una década, las investigaciones en torno al litio y su enorme potencial como fuente de energía comenzaron a ganar espacio en la UNLP. Como uno de los ejes estratégicos de su política científica, la UNLP constituyó la denominada Mesa de Trabajo sobre Litio. Se trata de un espacio del que participan el Instituto de Recursos Minerales (INREMI) UNLP-CIC, el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA) UNLP-CONICET, el Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR) UNLP-CONICET, el Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC) y el Centro Tecnológico Aeroespacial (CTA).

La UNLP encabeza diferentes proyectos para lograr validar la utilización del litio como fuente de energía limpia y alternativa a los combustibles fósiles en nuestro país: el triciclo eléctrico desarrollado en los laboratorios de Ingeniería se convirtió en el primer vehículo de Latinoamérica alimentado íntegramente con baterías de litio. Un año antes, se había logrado hacer funcionar una motocicleta utilizando el mismo tipo de energía.

Pero sin dudas uno de los máximos logros en materia de desarrollo y aplicación de energías limpias se alcanzó cuando se logró poner en marcha con éxito el Ecobus Universitario, el primer transporte cien por ciento ecológico de la ciudad de La Plata. El bus eléctrico fue ideado y gestado íntegramente en la UNLP, y desde entonces recorre –con dos unidades- las calles del bosque platense, abriendo las puertas a un nuevo paradigma en materia de transporte sustentable para la región.

En esta línea, y en el convencimiento de que el país cuenta con la capacidad para el desarrollo de componentes nacionales para la reconversión de su sistema de transporte público, la Universidad comenzó a realizar ensayos con vehículos para la conversión de micros urbanos de pasajeros a propulsión eléctrica. Concretamente, ingenieros de la UNLP ya trabajan con la Empresa Nueve de Julio SAT para la adaptación de parte de su flota.

El acuerdo prevé ensayos con vehículos para el desarrollo del transporte público sustentable, con la misma tecnología actualmente presente entre las definiciones estratégicas presentadas por las autoridades nacionales. La iniciativa apunta al cuidado del medio ambiente y al desarrollo de un sistema de transporte moderno, inclusivo y sustentable.

Recientemente, la UNLP a través de la Facultad de Ingeniería, también se sumó formalmente al proyecto para la reconversión a propulsión eléctrica del transporte público en la provincia de Jujuy. Así ingenieros platenses trabajarán en la reconversión de buses jujeños para que funcionen con baterías de Litio.

Por si fuera poco, meses atrás la Universidad firmó un acuerdo con la empresa Proyecto Petrel S.A, la única fábrica nacional privada de aviones de Argentina, para poner en marcha el primer avión eléctrico del país. La aeronave funcionará íntegramente con baterías de litio. Nuevamente el CTA participará en el rediseño de componentes y partes, y en procesos de certificación para la optimización del avión Petrel 912i. La nave cien por ciento ecológica, se podrá cargar conectada en forma directa a la red eléctrica y tendrá las mismas prestaciones que los modelos convencionales con motor a combustión.