La organización de investigación Fraunhofer-Gesellschaft pretende desempeñar un papel de liderazgo en el desarrollo de instalaciones industriales de producción de baterías en Europa. La construcción de una nueva instalación de pruebas en su centro de investigación y desarrollo de Münster (Alemania) y de una gigafactoría en las mismas instalaciones forman parte de este plan. "El Fraunhofer FFB tiene un objetivo claro. Investigamos y desarrollamos soluciones para escalar la tecnología de producción de baterías de iones de litio. Nuestros clientes son fabricantes de automóviles alemanes que quieren entrar en la producción de baterías para depender menos de proveedores internacionales y fabricantes de plantas en la industria de las baterías", dice Markus Eckstein, investigador asociado del Fraunhofer FFB.
Diez kilómetros más al sur de su actual planta piloto (FFB Workspace), en el Hansa-Business Park Münster, ya está colocada la cubierta exterior completa de la FFB PreFab, el próximo hito de la Fraunhofer FFB. La construcción debería concluir en 2024 y la actual instalación de extrusión de 30 milímetros de Bühler se trasladará a la FFB PreFab. La instalación piloto combina una capacidad de producción relevante para la industria con un funcionamiento sencillo. "Gracias a su diseño modular, es posible ajustar un gran número de parámetros de proceso en muy poco tiempo y, de este modo, optimizar eficazmente el proceso de mezcla", explica Philipp Stoessel, Team Manager Process Technology Grinding & Dispersing de Bühler.
En la FFB PreFab, los equipos llevarán a cabo investigaciones experimentales con clientes y universidades en una superficie de 6.000 metros cuadrados. "En nuestros módulos de innovación, podemos aprovechar los tiempos de cambio y limpieza más cortos. Esto nos permite mejorar los procesos existentes, aplicar nuevas tecnologías y extrapolar los conocimientos adquiridos a aplicaciones industriales", afirma Eckstein.
El proceso de mezcla continua de Bühler es único en el sector. Permite dosificar materias primas, premezclar, amasar, dispersar finamente y desgasificar en un solo dispositivo. "Gracias a la tecnología de mezcla continua de Bühler, podemos determinar parámetros precisos para el escalado y transferirlos a la escala de la gigafábrica. Los expertos en baterías de Bühler nos siguen retando a ver las cosas de una manera nueva, y mantenemos un intercambio activo en lo que se refiere a nuevas tecnologías y mejores prácticas. Por ejemplo, nos fascina QuaLiB, un desarrollo propio de Bühler que permite analizar en tiempo real la calidad de la lechada de electrodos y garantiza la trazabilidad del proceso", explica Eckstein.
Planta industrial Fraunhofer
La colaboración no acaba ahí. Bühler también ganó un concurso público y construirá una extrusora de 93 milímetros, así como sofisticados sistemas de manipulación, almacenamiento y dosificación de las materias primas, y de almacenamiento de los purines en la planta industrial de Fraunhofer. La planta mezcladora podrá procesar hasta aproximadamente 1.200 litros de lodo de electrodo por hora.
"Es excepcional que una organización de investigación construya una planta completa de baterías de iones de litio para investigar a escala de tonelada. Una investigación tan relevante para la industria generará valiosos conocimientos técnicos y podría permitir cerrar la brecha tecnológica entre Europa y Asia. Además, es una plataforma ideal para crear mano de obra cualificada para la industria de las baterías", afirma Stoessel. "Para Bühler se trata de un proyecto faro que contribuirá a seguir promoviendo la tecnología de mezcla totalmente continua".
Mercado efervescente
La institución de investigación Fraunhofer FFB es una prueba del dinamismo con que el tema de la producción industrial de pilas mueve a la investigación y la industria. Empresas e institutos de investigación buscan formas de mejorar la capacidad, acelerar el tiempo de carga, reducir costes e impulsar la innovación.
El potencial es amplio y Bühler está dispuesta a colaborar con socios investigadores y con la industria automovilística en la construcción de un futuro sostenible. Bühler creó su negocio Battery Solutions hace más de 10 años. Basándose en su acreditada tecnología de extrusoras de doble husillo para la industria alimentaria y de piensos, Bühler desarrolló un nuevo proceso de mezcla continua para lodos de baterías. En estos años, Bühler ha recibido pedidos para más de 70 líneas de mezcla continua de lodos de electrodos en todo el mundo, de las cuales más de la mitad son plantas de producción a gran escala.
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