Ultracondensador

Un ultracondensador, también llamado supercondensador, es un componente eléctrico capaz de contener cientos de veces más cantidad de carga eléctrica que un condensador estándar. Esta característica hace que los ultracondensadores sean útiles en dispositivos que requieren relativamente poca corriente y bajo voltaje. En algunas situaciones, un ultracondensador puede reemplazar a una batería electroquímica recargable de bajo voltaje.

Un excelente ejemplo del uso de un ultracondensador se puede encontrar en los denominados contadores eléctricos inteligentes. Estos dispositivos, a diferencia de sus homólogos electromecánicos, almacenan información sobre el consumo de energía y energía eléctrica del hogar y la empresa, y no contienen partes móviles. En caso de un corte de energía, un ultracondensador permite que el medidor envíe una comunicación de estado final a la empresa de servicios públicos, evitando la pérdida de datos y la confusión que podría resultar. Si bien una batería de respaldo recargable puede tener el mismo propósito, la mayoría de las baterías electroquímicas fallan a temperaturas extremadamente bajas, como ocurre comúnmente en el invierno en gran parte de los Estados Unidos y prácticamente en todo Canadá. Los ultracondensadores siguen funcionando a temperaturas muy por debajo del punto de congelación.

Los ultracondensadores se pueden encontrar en radios de emergencia y linternas. El ultracondensador se carga con la ayuda de un generador de corriente continua (CC) en miniatura que el usuario puede operar manualmente durante un par de minutos girando una pequeña manivela. Una vez que el ultracondensador ha adquirido una carga completa, el dispositivo puede funcionar durante bastante tiempo (en algunos casos más de una hora) antes de que necesite una recarga.

Un condensador convencional contiene dos superficies conductoras de electricidad, separadas por una capa aislante llamada dieléctrico. En general, la capacitancia aumenta a medida que aumenta el área de superficie de los conductores. La capacitancia también aumenta a medida que disminuye el espacio entre las superficies y aumenta la constante dieléctrica del aislante intermedio. Sin embargo, existe un límite práctico en cuanto a la capacitancia que se puede obtener con este diseño. Un ultracondensador se diferencia fundamentalmente en su estructura interna. En lugar de tener dos electrodos separados por una capa aislante, un ultracondensador emplea un medio poroso que produce el efecto de un par de placas con un área de superficie gigantesca, separadas solo por unos pocos nanómetros. Como resultado, el ultracondensador tiene mucha más capacitancia que cualquier componente convencional de alta capacitancia (como un capacitor electrolítico o de tantalio).

La principal desventaja del ultracondensador, en comparación con los diseños de condensadores más antiguos, es el hecho de que el ultracondensador no puede soportar alto voltaje. Mientras que un condensador electrolítico puede tener una potencia nominal de varios cientos de voltios CC, los ultracondensadores tienen valores nominales máximos de solo unos 5 voltios CC. Para utilizar ultracondensadores a voltajes más altos, se deben conectar varios componentes en serie (de un extremo a otro, como los eslabones de una cadena). Luego, sus valores de voltaje se suman, al igual que los voltajes de la batería se suman en una conexión en serie. Sin embargo, cuando se conectan en serie varios condensadores de cualquier tipo, son esenciales precauciones especiales para igualar los voltajes en los componentes individuales. De lo contrario, uno de ellos podría "acaparar" más de su parte del voltaje y quemarse como resultado.

 

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