Unos nuevos materiales ayudan a explotar el potencial de la energía solar
Las plantas de energía solar concentrada (ESC) utilizan espejos para reflejar la luz del sol hacia un receptor centralizado. Dentro de este receptor se encuentra un material, normalmente un líquido aunque en ocasiones un gas, que se calienta con la energía de los rayos solares concentrados. «Lo interesante de una planta de ESC es que puedes obtener dos vectores de energía: calor y electricidad (añadiendo una turbina)», explica Monica Della, coordinadora técnica del proyecto IN-POWER y responsable de fotónica y conversión energética en LEITAT (España). «Esto puede resultar beneficioso, puesto que en ocasiones solo se necesita calor». En cambio, la tecnología fotovoltaica de paneles solares solo genera electricidad, y la conversión de la electricidad en calor puede ser ineficiente. «Además, las plantas de ESC pueden ajustar de forma precisa las temperaturas», afirma Della. «En la industria alimentaria y de las bebidas, por ejemplo, suelen utilizarse temperaturas de entre 100 y 200 °C para eliminar los contaminantes en los procesos de pasteurización». Por otro lado, las industrias pesadas y el sector químico, que a menudo funcionan con temperaturas extremadamente altas, pueden emplear la ESC para calentar los procesos hasta 400 o 500 °C.
Nuevos materiales compuestos
Sin duda, tiene potencial. Pero, para que la tecnología de ESC realmente despegue, la industria debe aceptarla. «Con el proyecto IN-POWER queríamos reducir los costes y alcanzar la eficiencia operativa», prosigue Della. Entonces, esos resultados se pondrán a prueba en una planta piloto ampliada en el sur de España. El equipo del proyecto comenzó valorando el uso de materiales más económicos y ligeros para construir los espejos y las estructuras de apoyo. «Los espejos de ESC suelen ser los que solemos encontrar en cualquier baño, formados por un cristal con una capa de aluminio detrás», señala Della. «El problema es que son bastante pesados y, para moverlos y capturar la luz solar, se necesita mucha energía». Para abordar este problema, se desarrollaron nuevos materiales compuestos, que contribuyeron a reducir considerablemente el peso total y la huella de la estructura. Además, se emplearon materiales de polímeros altamente reflectantes, tratados con recubrimientos antisuciedad, para elaborar espejos de siguiente generación. «También nos centramos en el almacenamiento del calor», comenta Della. «Se trata de una cuestión clave. Si una planta es capaz de almacenar calor de forma eficiente, puede permanecer operativa las veinticuatro horas del día». Para ello, el equipo del proyecto desarrolló un sistema de almacenamiento térmico eficiente, una vez más empleando materiales compuestos nuevos e innovadores. Las dimensiones de los tanques de almacenamiento de calor solar se redujeron significativamente y, mediante un nuevo revestimiento ligero de absorción, se logró reducir la cantidad de calor perdido.
Demostrar su viabilidad industrial
En la segunda mitad del proyecto, estas innovaciones se reunieron en una planta piloto, que permitió al equipo estudiar el rendimiento de los nuevos materiales (los espejos, las estructuras y los revestimientos) y demostrar a la industria la viabilidad de la tecnología. «La planta piloto es prácticamente como un centro de exposición, pues nos permite mostrar la tecnología a posibles clientes», explica Della. «Dos o tres empresas de bebidas ya nos han manifestado su interés». A pesar de que el proyecto ya finalizó a principios de año, la planta piloto sigue operativa. «Queremos mantener las pruebas piloto durante varios años para comprobar la vida útil de los componentes», añade. «Estos materiales son muy nuevos, así que debemos convencer a la industria de que son viables». Existen asimismo oportunidades en la creación de nuevas geometrías mediante los materiales reflectantes de polímeros flexibles. Los nuevos diseños podrían conducir a nuevas aplicaciones. Otra posibilidad son plantas híbridas, de ESC y energía fotovoltaica. «Esta planta piloto permanecerá abierta para la investigación y para futuros proyectos», concluye Della.
Palabras clave
IN-POWER, solar, térmico, energía, electricidad, productos químicos, ESC, polímero
