Necesarios para la fabricación de baterías, los nanopolvos requieren procesos de producción extremadamente seguros. Actemium ha diseñado una solución integrada para uno de los principales proveedores del sector.

Para fabricar una batería son necesarias numerosas materias primas, como el litio, el cadmio, el níquel o el grafito. Estos componentes se utilizan para el revestimiento del ánodo y el cátodo, a través de los cuales se produce la reacción que permite transformar la energía química en energía eléctrica. 

“La manipulación de las nanopartículas requiere un sistema de gran seguridad, puesto que tienen una alta capacidad de penetración en el cuerpo”.

El uso de polvo en forma de nanopartículas de estos metales permite optimizar la superficie de intercambio de los dos electrodos y, por tanto, la capacidad de la batería. Sin embargo, “a escala industrial, la manipulación de estas nanopartículas, en su mayoría tóxicas, requiere un sistema de gran seguridad, puesto que tienen una alta capacidad de penetración en el cuerpo a través de las vías respiratorias, pero también a través de la piel”, destaca Guillaume Lafay, responsable e ingeniero comercial en Actemium Saint-Etienne Process Solutions (ASEPS), del grupo VINCI Energies.

Con el fin de garantizar la seguridad de los operarios de uno de los principales proveedores de este tipo de polvos en Europa y a la vez asegurar una calidad óptica, ASEPS ha desarrollado una solución específica para recoger, transferir, dosificar y envasar esta materia. 

Limitaciones técnicas 

El proceso de producción de estos polvos empieza en un reactor que atomiza los componentes hasta reducirlos al tamaño de nanopartículas. La salida del reactor es el momento clave del proceso. “Estos polvos deben transferirse a un sistema de dosificación antes de envasarlos, sellarlos herméticamente y, finalmente, hacerlos pasar por una cámara de descontaminación. Este proceso al vacío, de inertización, implica enormes limitaciones técnicas”, explica Guillaume Lafay. 

El sistema desarrollado por ASEPS permite gestionar integralmente el proceso, garantizando su diseño, ejecución, instalación y puesta en servicio, desde el reactor hasta la estación de dosificación. 

“Hemos implementado fases de pruebas y de calificación que nos han permitido probar nuevos materiales, como un sistema de microdosificación que hemos diseñado internamente y cuya complejidad reside en la gestión del flujo de estos nanopolvos, totalmente distinto al de los polvos de mayor tamaño”, explica el responsable de Actemium. 

Detección de fugas 

La empresa de VINCI Energies también ha sabido innovar en el sistema de transferencia neumática de los polvos entre el reactor y el sistema de dosificación. “En este caso, también ha sido necesario adaptarse a la naturaleza específica de estas nanopartículas, en concreto en relación con el desgaste de las paredes de los conductos, la identificación de posibles zonas de retención y la detección de posibles fugas en la instalación”.

En vista a futuras aplicaciones de esta solución para volúmenes mayores, ASEPS prevé instalar un sistema de circuito cerrado para los gases (nitrógeno, argón) utilizados para la inertización de la transferencia de los polvos. “Esto permitiría reducir las cantidades de gas consumidas”, asegura Guillaume Lafay, cuya empresa trabaja, esta vez en el extremo opuesto de la cadena, en el despliegue de la solución para un fabricante de baterías. 

11/02/2021