Entrevista a Beatriz Oraá de la empresa B5TEC, participante en el Centro de Incubación de Empresas de la Agencia Espacial Europea en la Comunidad de Madrid coordinado por madri+d
Háblanos de tu empresa.
B5tec es una PYME joven e innovadora, que aplica conceptos de microfluídica y electroquímica para desarrollar dispositivos avanzados para diversos sectores, principalmente el energético. B5tec germina de las ideas y experiencias de un grupo de profesionales de las energías renovables, almacenamiento de electricidad, mecánica de fluidos y electroquímica.
La compañía se funda en 2017, aunque es el 2018 el año del comienzo del desarrollo de su primer producto, la micro batería de flujo. Nuestra sede se encuentra en el Vivero de Empresas de Móstoles, donde la oficina y el laboratorio para el trabajo experimental.
B5tec trabaja con tecnologías de alto nivel y desarrolla productos de alto impacto. La compañía cuenta ya con más de tres años de experiencia en microfluídica, electroquímica, MEMS, micro y nanofabricación, microelectrónica y otras tecnologías de gran valor como la piezoeléctrica, que constituirían el principal Know How de la compañía.
¿Cuál es su vínculo con el espacio?
Para la humanidad, la exploración espacial y la colonización implican múltiples desafíos. Uno de los principales retos tecnológicos está directamente relacionado con la producción y el almacenamiento de energía, tal y como sucede en la Tierra, pero con mayores limitaciones en cuanto a las fuentes de energía. Hoy en día, en el espacio, las fuentes principales de energía usadas son la nuclear y la solar, y los principales sistemas de almacenamiento son las baterías y las pilas de combustible.
Por otro lado, debido a los altos costes de las misiones espaciales tradicionales, gana fuerza el uso de pequeños satélites, destacando el concepto estándar de CubeSat, el cual ha permitido facilitar el acceso al espacio tanto a estudiantes como a cientos de organizaciones gubernamentales y empresas privadas en todo el mundo. La industria de estos satélites está creciendo a un ritmo acelerado. Actualmente se encuentran en desarrollo grandes constelaciones formada por estos pequeños satélites, que se utilizarán para todo tipo de actividades, como por ejemplo la observación de la tierra y las telecomunicaciones.
Actualmente el medio predominante de suministro de energía en los CubeSats son los paneles fotovoltaicos solares y las baterías de ion-litio, donde estos sistemas debido a sus bajas prestaciones llegan a representar en torno al 50% de la masa total del sistema, lo que significa un total desaprovechamiento de recursos. Teniendo en cuenta lo anterior, el presupuesto de energía es crítico, así como conocer el tiempo de vida de la misión y el tiempo que el sol podrá incidir sobre el panel. El coste y el volumen de las baterías y los paneles solares tienen un gran impacto en la viabilidad financiera y técnica de las misiones espaciales. Por ello, entidades conocidas, como la NASA, están cambiando su perspectiva y están proyectando reemplazar estos sistemas de almacenamiento de baterías de ion-litio por pilas de combustible, lo que implicaría una reducción de costes del CubeSat.
B5tec, basándose en su conocimiento sobre microbaterias y las relaciones establecidas con distintos socios, se propone diseñar un sistema de alimentación para estos satélites, basado en el concepto de micropila de combustible, concepto maduro a nivel de investigación y desarrollo pero que no se ha llevado aún a nivel comercial pese a sus grandes prestaciones.
Nuestro objetivo es desarrollar una alternativa a los sistemas convencionales empleados, de manera que, se mejore la eficiencia, se reduzcan los costes y, además, tenga un enfoque modular para una fácil integración. Se prevé que este producto sustituya con éxito la combinación de batería y panel fotovoltaico como fuente de alimentación para los CubeSats.
Háblanos del equipo humano que lo conforma.
Para llevar a cabo sus desarrollos, B5tec cuenta con un equipo joven y multidisciplinar, destacando las especialidades técnicas en aspectos clave para estos productos, como son por ejemplo la Electrónica, Electroquímica o Fluidodinámica, entre otras.
¿Qué tecnología desarrolla y cuál es la situación de esta tecnología a nivel internacional?
Como primeros productos B5tec desarrolla micro baterías orgánicas avanzadas y electrónica mejorada, para suministrar electricidad fotovoltaica de manera continua durante 24 h / 20 años para instalaciones estacionarias. B5tec propone soluciones alternativas a la dependencia del metal en las baterías y la fabricación tradicional, así como evita posibles riesgos en la cadena de suministro o desde el punto de vista de la seguridad. En base a este desarrollo, B5tec plantea sus dos primeros productos, la micro batería modular, orientada a suministrar energía para aplicaciones residenciales o de telecomunicaciones, y la micro celda de flujo, acoplada a una célula fotovoltaica, enfocada a alimentar IoT y sensores pequeños. Los principales competidores en nuestro mercado son las baterías de ion-litio y las baterías de plomo ácido, sin embargo, en ambos casos, el número de ciclos de vida de dichas tecnologías es limitado.
Dentro del desarrollo de la batería de flujo con conceptos de microfluídica, nos enfrentamos al reto de encontrar un sistema que permitiera regular el caudal con precisión y en circuito cerrado, lo que ha derivado en un desarrollo propio de un sistema de bombeo, y un software adecuado, capaz de adaptarse a diversas aplicaciones. Dicho desarrollo dio lugar a nuestro segundo producto, enfocado al sector de ciencias de la vida. El segmento de mercado al que se dirige B5tec es el de componentes. Dentro de componentes nos enfocamos a los controladores de caudal o flujo de alta precisión. Estos equipos tienen presencia en el mercado fuertemente a partir del 2010, dejando atrás a los sistemas que incorporaban bombas peristálticas o de jeringa por su complejidad y falta de precisión.
Por otro lado, B5tec propone un nuevo paso en la tecnología de las pilas de combustible: micro pilas de combustible avanzadas, para sustituir las baterías convencionales de ion-litio, acopladas a paneles fotovoltaicos, como alimentación para los CubeSat. Con las micro pilas de combustible, sería posible aumentar la densidad de energía del sistema y reducir el tamaño y peso total del CubeSat. Este nuevo proyecto se desarrollará dentro del programa ESA BIC. Se desconocen los proveedores de pilas de combustible para satélites pequeños que tengan TRL> 7. Las pilas de combustible y la pila de combustible regenerativa (RFC) para CubeSats están siendo desarrolladas por departamentos de I+D o startups. Así mismo, las pilas de combustible que utilizan microfluídica y tecnología MEMS también están en desarrollo
Por último, B5tec se propone ser el vehículo para desarrollar un nuevo concepto que ha germinado en el Instituto IMDEA Energía, el cual consiste en hibridar en un único dispositivo integrado, las propiedades de los supercondensadores y de las baterías de flujo. Este concepto combina elementos que se han desarrollado en TRL bastante avanzados. Por ejemplo, las baterías de flujo de vanadio se encuentran en las primeras etapas de comercialización, TRL8-9; se han probado fieltros de grafito impregnados con carbón activado en dispositivos de tratamiento de agua en TRL5; en TRL4 se han desarrollado baterías de flujo con pares redox orgánicos; mientras que los condensadores híbridos que utilizan especies redox disueltas en el electrolito están al nivel de prueba de concepto (TRL2-3). Sin embargo, la combinación de elementos y componentes todavía está en TRL1-2.
¿En qué campos se aplica y qué beneficios aporta a la sociedad?
La micro batería de flujo está diseñada para ser utilizada como soporte para las necesidades de fuentes de energía sostenibles como la energía solar o pequeños generadores de energía, auto-consumidores y también sistemas de telecomunicaciones aislados y / o unidades de energía auxiliar (energía de respaldo) de tamaño pequeño y mediano. Por lo tanto, proporcionamos equipos que permiten tener un suministro continuo, fiable y gestionable de electricidad de origen solar fotovoltaico 24 horas al día, para instalaciones estacionarias ubicadas en el exterior. El rango de la solución va desde décimas de W hasta kW, lo que permite electrificar desde pequeños sensores, gateways y antenas, hasta viviendas o pequeños establecimientos comerciales. Los equipos incluyen la electrónica de potencia, el sistema de control y batería, de tal forma que, con la conexión simple y directa de la celda o módulos fotovoltaicos, se dispone de un punto de suministro de electricidad fiable y continuo. Se plantean dos líneas de negocio principales: IoT/telco y residencial.
Respecto al controlador de flujo de alta precisión, el mercado de estos productos es un mercado de muy alto valor (medicina, biotecnología, industria de precisión) con posibilidades para B5tec de inserción muy rápida debido a su participación como cliente de componentes de microfluídica y lab-on a chip para sus desarrollos de productos para energía. Los clientes típicos de estos sistemas, como se ha comentado anteriormente, son compañías farmacéuticas, fabricantes de equipos de alta tecnologías para aplicaciones médicas, químicas o industriales y centros de investigación, como diagnóstico molecular, secuencia de ADN/ARN, dosificación de reactivos o monitorización de la calidad de aire entre otras.
En cuanto a la micro pila de combustible, el dispositivo podría integrarse en dichas herramientas de exploración espacial como una sola micro celda de combustible con suficiente combustible para el período de la misión, reduciendo así los costes asociados a los requisitos de energía en comparación con el sistema de batería convencional; o en algunos casos como una micro celda de combustible regenerativa, lo que reduciría la cantidad de combustible almacenado y aumentaría la vida útil para misiones de larga duración. Los clientes objetivo de B5tec serían toda la red de desarrollo de estos satélites como universidades, empresas por ejemplo del sector de las telecomunicaciones, así como organizaciones gubernamentales estratégicas. Por otro lado, la aplicación de estas micro celdas de combustible no está restringida solo al sector espacial, sino que sin duda se podrán usar también en otros sectores.
Por último, respecto al supercondensador híbrido, el desarrollo del concepto propuesto implicará un impacto significativo en la tecnología de supercondensadores. La tecnología propuesta proporcionará un rendimiento superior en términos de energía específica, manteniendo el principal punto fuerte de los supercondensadores: su alta densidad de potencia. Además, el enfoque pondrá a disposición una tecnología de almacenamiento de energía con un excelente equilibrio de características que supera a otras tecnologías de la competencia. Ya que de este nuevo producto sólo está consolidada la idea y la propuesta de una de sus posibles aplicaciones, no hemos desarrollado una estrategia comercial aún para el mismo. Los siguientes pasos consistirán en realizar un estudio y recopilación de las posibles aplicaciones del dispositivo, entre las que se encontrarán la alimentación de servicios auxiliares de aviones o barcos, entre otras. Posteriormente, se llevará a cabo un análisis del mercado y de los posibles competidores.
¿Por qué decidisteis participar en el programa ESA BIC Comunidad de Madrid?
La idea de este proyecto representó una gran oportunidad para unirse a la Red de la ESA y aprovechar sus socios para construir una estrategia de marketing y encontrar soporte para las especificaciones de la aplicación que debe cumplir el prototipo, así como diferentes alternativas para el combustible/oxidante a utilizar y su gestión e integración dentro del dispositivo. Además, el entrar dentro del programa ESA BIC Comunidad de Madrid, te proporciona apoyo gran visibilidad tanto a nivel de producto como de empresa, lo que es muy importante para las pequeñas PYMES.
En lo que llevamos dentro del programa de incubación ESA BIC Comunidad de Madrid, hemos conseguido financiación para poder comenzar con el proyecto de la micro pila de combustible para alimentar los CubeSat. Además, gracias a su red de contactos, hemos podido establecer varias conversaciones y colaboraciones con otras PYMES dentro del programa actualmente o que en el pasado estuvieron en el mismo. Estas colaboraciones están siendo beneficiosas para el desarrollo del producto.
Por otro lado, gracias a formar parte de este programa, B5tec ha conseguido mayor presencia y visibilidad en la actualidad de esta tecnología de las pilas/micro pilas de combustible.
¿Cómo esperais que sea la evolución de la tecnología y del mercado? ¿Qué lugar ocupa y quiere ocupar la empresa?
Los pequeños satélites actualmente impulsan el crecimiento de la industria espacial, lo que lleva a una nueva economía activa en este sector o que en el pasado estuvieron en el mismo. Las empresas espaciales están creciendo especialmente rápido con el desarrollo de estos pequeños satélites, debido a su coste relativamente bajo de implementación.
Por su parte, el mercado de CubeSat está demostrando un fuerte crecimiento basado en la gran demanda de pequeñas constelaciones de satélites y avances tecnológicos en componentes electrónicos para CubeSat. El mercado también recibe un gran impulso por la creciente necesidad de miniaturización satelital dentro de la industria espacial, así como por el creciente número de misiones espaciales para investigación académica. El aumento de las innovaciones en equipos y servicios satelitales permite que la tecnología CubeSat llegue a una amplia gama de consumidores en la industria. Múltiples startups han propuesto constelaciones CubeSat para abordar partes del nuevo mercado.
A pesar de que actualmente, el producto no alcanza el TRL necesario para su comercialización, debido a esta creciente necesidad de alimentar a los CubeSat de manera segura y con menor coste de producción, al grado de innovación y ventajas que presenta este nuevo producto, B5tec espera tener una entrada rápida en el mercado, así como ocupar un lugar privilegiado como impulsores de este nuevo concepto y primeros desarrolladores.
Hace un par de semanas se celebraba en todo el mundo el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia con el objetivo de poner el foco en la participación femenina en los avances científicos y fomentar las vocaciones científicas y el espíritu innovador entre las niñas, animándolas a decantarse por carreras científico-tecnológicas. ¿A qué crees que se debe la falta de interés de las chicas/mujeres por las disciplinas científico-tecnológicas?
Desde mi punto de vista, esta situación cada vez es menos usual. En mi promoción, por ejemplo, éramos la mitad chicos y la mitad chicas, aproximadamente.
Si bien, es cierto que considero que las disciplinas científico-tecnológicas en general no tienen mucha visibilidad a lo largo del período escolar. Cuando los adolescentes se plantean qué estudiar, se basan en lo que conocen, y es posible que en su entorno no tengan muchas mujeres en dichas disciplinas, por lo que no pueden ser un ejemplo a seguir en escoger estas carreras. Además, en el colegio te explican sólo las ramas (ciencias sociales, ciencias de la salud, ciencias puras, humanidades…) que puedes escoger, pero no te explican todas las posibilidades que hay dentro de las mismas, o las actividades laborales que puedes desempeñar escogiendo unas u otras.
Cuando yo tenía 17 años y tenía que escoger una carrera, no pensaba en la conciliación familiar, ni en si era una carrera masculina o femenina, pensaba en las salidas laborales que suponía una decisión u otra. En este sentido creía que por ejemplo si estudiaba la carrera de Matemáticas era sólo para dar clase de matemáticas, cuando en verdad, la carrera profesional tiene infinitas posibilidades actualmente y está entre las profesiones mejor valoradas, lo que no sabía hasta que entré en el mundo laboral.
Al no tener muchos ejemplos predominantes de mujeres en estas disciplinas en el entorno, y no tener suficiente visibilidad en el ámbito escolar, a la hora de tomar la decisión, se genera más incertidumbre.
¿Qué les dirías a esas niñas/jóvenes que creen que las disciplinas científico-tecnológicas no son para ellas?
Les diría que son capaces de hacer cualquier cosa que se propongan, que no hay unas disciplinas masculinas y otras femeninas, sino que deben escoger lo que más les guste y creerse capaces de conseguirlo. Les aconsejaría también que se informen sobre las infinitas posibilidades que hay en el ámbito laboral y los estudios que facilitan esas actividades, para poder escoger bien.
Además, les diría que no se preocupen, porque al equipararse cada vez más el porcentaje de hombres y mujeres en estas disciplinas, las dificultades por el hecho de ser mujer en el ámbito laboral se reducen cada vez más y llegará el día en que no existan esas diferencias.
¿Qué les dirías a esas mujeres que tienen una idea innovadora pero no se atreven o no saben cómo hacerla realidad?
Les diría que primero se informen sobre la viabilidad de su idea, y si es lo suficientemente innovadora y ellas confían en la misma, se lancen a llevarla a cabo, porque si han tenido esa idea, están lo suficientemente capacitadas como para hacerlas realidad. Además, les diría que no tengan miedo a pedir ayuda o asesorarse sobre cómo llevarlo a cabo, y se rodeen de un buen equipo multidisciplinar en el que puedan confiar.
