Nel suo dottorato di ricerca tesi, Alberto Berrueta ha studiato i meccanismi fisici che regolano il funzionamento delle batterie al litio e la loro influenza su una batteria che funziona quando collegata a un impianto rinnovabile. Ha anche esplorato il modo in cui queste batterie si degradano, e ha proposto un nuovo sistema di gestione.

"L'installazione di fonti energetiche rinnovabili sta diventando sempre più importante in tutto il mondo, e questa tendenza dovrebbe continuare nei prossimi anni, " ha spiegato Alberto Berrueta-Irigoyen, ricercatore presso l'Istituto delle Smart Cities (ISC) del NUP/UPNA. "La tecnologia rinnovabile ha superato negli ultimi anni varie insidie ​​tecnologiche, e dopo aver ottenuto un prezzo competitivo rispetto alle fonti energetiche convenzionali, la sfida principale oggi è gestire la sua generazione variabile causata dalle fluttuazioni della radiazione solare o del vento. Ecco perché la soluzione è immagazzinare l'elettricità prodotta in batterie al litio".

La sfida consisteva nello sviluppo di precisi modelli matematici del funzionamento elettrico e termico della batteria e del suo degrado, che Berrueta ha poi incorporato in un ottimizzatore matematico che calcola il modo migliore per gestire la batteria. "Se è usato in modo eccessivamente intenso, si degrada più rapidamente. Al contrario, se viene utilizzato in modo troppo rilassato, il beneficio ottenuto è fortemente ridotto. L'algoritmo cerca una soluzione di compromesso tra il beneficio ottenuto dalla batteria e il suo degrado, " disse Berrueta.

Per le prove, prevalentemente svolta nei laboratori di Ingegneria Elettrica, Gruppo di ricerca Power Electronics and Renewable Energies (INGEPER) del NUP/UPNA, usava una batteria commerciale da 5,3 kWh (kilowattora), sviluppato per l'uso in sistemi di energia rinnovabile. Questi test sono serviti a quantificare la precisione dei modelli matematici ea confermare il loro corretto funzionamento.

Berrueta dice, "Mentre grandi aziende come LG o Tesla continuano la loro corsa frenetica per ottenere celle più economiche che offrono prestazioni migliori e che possono essere utilizzate per la produzione di batterie, l'obiettivo del gruppo di ricerca INGEPER di cui faccio parte è quello di posizionarsi in prima linea nella ricerca relativa ai meccanismi di invecchiamento che influenzano le batterie al litio nonché nella progettazione di strategie per il controllo e la gestione della batteria o del sistema di gestione della batteria, che sono strumenti chiave nello sviluppo del settore delle batterie al litio in Navarra."

Le applicazioni di questa ricerca includono, tra l'altro, lo sviluppo di ottimizzatori che permettano di massimizzare i profitti sull'investimento di grandi aerogeneratori e impianti fotovoltaici con batterie al litio attraverso la gestione intelligente del loro funzionamento; la progettazione di un sistema di gestione della batteria per veicoli elettrici leggeri (come biciclette e skateboard); la misurazione delle caratteristiche più importanti delle celle offerte dai vari produttori al fine di selezionare quelle più adatte ad ogni applicazione; e il riutilizzo delle batterie del settore automobilistico adattandole alle particolari esigenze degli impianti di generazione rinnovabile.