Energía solar día y noche
Las centrales solares de concentración se sirven de espejos para concentrar el calor solar del mismo modo que un niño emplea una lupa para prender un papel. El calor suele utilizarse para mover un motor o una turbina convencional a fin de crear electricidad. El almacenamiento del exceso de calor durante periodos de nubosidad u oscuridad aumenta enormemente la eficacia y la seguridad energética asociadas a los recursos renovables intermitentes. Las reacciones redox (reducción-oxidación) basadas en óxidos sólidos podrían resultar enormemente útiles para el almacenamiento termoquímico de energía al presentar capacidades de almacenamiento y liberación muy positivas. Científicos financiados con fondos de la Unión Europea dedicados al proyecto STOLARFOAM (Thermochemical storage of solar heat via advanced reactors/heat exchangers based on ceramic foams) lograron un avance significativo en el ámbito del almacenamiento de calor solar de última generación. Las torres de las centrales eléctricas solares accionadas por aire almacenan el calor mediante cambios de temperatura en materiales cerámicos sólidos porosos en forma de paneles de abeja. El calor se libera durante los momentos en los que no hay sol. La innovación revolucionaria de STOLARFOAM supone la combinación de la efectividad en cuanto a transferencia de calor de las estructuras de espuma, por un lado, con un excelente ciclo termoquímico de pares de ciclos de redox en óxidos, por el otro. El equipo utilizó por vez primera espumas cerámicas creadas en parte o totalmente a partir de materiales de óxidos redox para el intercambio de calor. La selección en el laboratorio de los pares de óxidos redox sacó a la luz un par de óxido de cobalto (Co3O4/CoO) como candidato ideal. El equipo se centró en las estructuras de panal y espumas de Co3O4. Las espumas y los panales cerámicos porosos se ensayaron para comprobar su capacidad de almacenamiento de calor sensible y de almacenamiento de calor híbrido sensible/termoquímico cuando se recubrían con varias cargas de Co3O4. El equipo aprovechó la modularidad de los sistemas de almacenamiento sensible para crear un concepto de almacenamiento termoquímico en cascada en el que se utilizan cascadas personalizadas de distintas estructuras porosas y pares de óxidos redox para lograr la mayor optimización posible de la transferencia de calor. Ya se han solicitado los derechos de propiedad intelectual para este progreso pionero en los sistemas de almacenamiento de energía térmica de última generación. La ampliación del funcionamiento de una central solar más allá de lo que es posible hoy en día abre paso a la creación de centrales totalmente solares y contribuye enormemente a combatir las emisiones mundiales y el cambio climático.
Palabras clave
Energía solar, termoquímica, almacenamiento de energía, centrales eléctricas, redox, óxidos, espumas cerámicas
