Un sistema convertidor híbrido para energías renovables
La energía solar se caracteriza por su variabilidad, y ahí radica uno de los grandes impedimentos para que cobre mayor protagonismo dentro de la cesta energética. El proyecto HRC POWER (Hybrid renewable energy converter for continuous and flexible power production), financiado con fondos europeos, ha investigado la posibilidad de un suministro energético a partir de energía solar las veinticuatro horas del día. Así, ha propuesto un concepto novedoso que consiste en un sistema híbrido que combina varias tecnologías para el aprovechamiento de las energías renovables. Se trata de un convertidor híbrido de energía renovable (hybrid renewable converter, HRC) que se calienta por radiación solar concentrada o bien por microcombustión de biogás o hidrógeno, que genera eficientemente calor de alta temperatura. A continuación, el calor generado se convierte en electricidad mediante efectos termoeléctricos o termofotovoltaicos. Se concedió gran importancia a desarrollar materiales funcionales novedosos con que construir componentes básicos avanzados que resistieran temperaturas elevadas, así como tecnologías de unión a temperatura elevada. Los investigadores efectuaron simulaciones termofluídicas, de combustión y térmicas de cara a diseñar componentes capaces de funcionar con concentración solar y con combustión interna. Se dio prioridad también a reducir las pérdidas térmicas y a elevar las temperaturas de funcionamiento. Se desarrolló todo un proceso con el que generar metamateriales absorbentes refractarios micro/nanoestructurados a base de películas de molibdeno. Además, se examinaron varios materiales metálicos estructurados en atención a su capacidad para emitir luz infrarroja con energías superiores a las bandas prohibidas de las celdas termofotovoltaicas existentes hasta el momento. Los frutos de este proyecto serán beneficiosos para la ciencia de los materiales, gracias a sus avances en materiales cerámicos, la integración de multimateriales para operaciones a temperaturas elevadas y nuevos metamateriales para la absorción de energía solar. Otro logro destacado es el concepto nuevo de convertidores híbridos para temperaturas muy altas, que poseen una gran adaptabilidad, ya que se puede lograr una gama amplia de temperaturas mediante la combustión de aire e hidrógeno y variando los aportes solares procedentes de espejos. HRC POWER contribuirá a mitigar los impactos del calentamiento global al haber propuesto una nueva tecnología híbrida que hará posible un aprovechamiento eficaz de las fuentes de energía renovable.
Palabras clave
Energía renovable, HRC POWER, convertidor híbrido renovable, microcombustión, termofotovoltaico