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¿Cómo rentabilizar la energía eléctrica de origen solar?

Investigadores de la UPM estudian las posibilidades de la producción de energía mediante energía solar desde una perspectiva novedosa en busca de la rentabilidad de las instalaciones sin subvenciones.

 

 

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid, en colaboración con el premio nobel Carlo Rubbia del Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS, Potsdam, Alemania) y la Universidad King Abdulaziz de Arabia Saudí, desarrollan una tecnología basada en el uso de dióxido de carbono para mejorar la producción de energía en los campos solares. El uso de este fluido en energía solar ya ha sido probado por el grupo de investigadores de la UPM en la Plataforma Solar de Almería obteniendo muy buenos resultados: campo solar barato y fluido que, además, resulta amigable para el medioambiente.

 

Colector de demostración Fresnel lineal MAN instalado en la

Plataforma Solar de Almería (PSA)

La agricultura siempre ha sido un referente para sistemas de producción en los que se necesita gran superficie para obtener beneficio económico, siempre tratando de reducir los costes de recolección respecto a la superficie donde se realiza. Esta máxima se puede aplicar al aprovechamiento de energía solar en los llamados campos solares para producción de energía renovable, donde aparecen dos competidores importantes: fotovoltaica y solar térmica. La primera tiene el inconveniente de que actualmente no se puede almacenar la energía producida en grandes cantidades con buen rendimiento. La segunda, sin embargo, sí posibilita ese almacenamiento y con él la mejora de la gestión de la energía renovable obtenida, de modo similar al de una presa que almacena agua para una central hidroeléctrica.

Para el caso de la solar térmica existen cuatro tecnologías disponibles a nivel comercial con diferentes costes y eficiencias de conversión: colector cilindroparabólico, torre central, disco solar y sistema Fresnel. Si bien las dos primeras han sido desarrolladas desde los años 80 del siglo pasado -las dos últimas han tenido un desarrollo mucho menor- no se ha determinado aún el análogo al molino de tres palas dominante de la energía eólica.

 

Tipos de tecnologías termosolares

En la búsqueda de ese “dominador”, los investigadores que han llevado a cabo este trabajo han adoptado una perspectiva novedosa para tomar decisiones de diseño: la coherencia térmica, que evita temperaturas excesivas o uso innecesario de material. Para ello es necesaria la observación de otros ámbitos de la ingeniería energética como el campo nuclear, donde multitud de centrales funcionan con temperaturas características moderadas (300ºC). Esto hace ver que la tendencia del sector solar de tratar de alcanzar las mayores temperaturas posibles puede no ser acertado. Además, los elevados costes de producción asociados frenan el desarrollo tecnológico de las filosofías de diseño asentadas, por lo que las perspectivas disruptivas -como la que se propone en este trabajo- son las que se encuentran con más posibilidades.

El desarrollo de estas ideas conduce al concepto de Fresnel mejorado, utilizando como fluido de trabajo dióxido de carbono (desecho en multitud de procesos industriales) que puede ser utilizado en aplicaciones térmicas severas como la refrigeración de reactores nucleares de alta temperatura. Además, el uso de CO2 en energía solar puede servir para confinar este fluido y a su vez evitar emisiones, sustituyendo otras plantas termoeléctricas que utilicen combustibles fósiles.

La tecnología desarrollada en esta, y otras investigaciones previas de la UPM, se está explotando a día de hoy mediante el proyecto FUTURO SOLAR a través de un convenio entre la UPM y OHL Industrial. FUTURO SOLAR fue presentado en el marco de la 2ª convocatoria de proyectos de Investigación y Desarrollo cofinanciados por el Mecanismo Financiero del Espacio Económico Europeo (EEA-Grants) constituyendo un prototipo avanzado en cuanto a la curva de aprendizaje respecto al estado actual de la tecnología termosolar. Actualmente en construcción, se prevé que comience a operar en primavera 2016.

 

 

 

Martinez-Val, J. M., Rubbia, C., Sait, H. H., Abbas, R., Muñoz-Antón, J. (2015): A coherent integration of design choices for advancing in solar thermal power.Solar Energy119, p. 474-485. DOI: http://doi.org/10.1016/j.solener.2015.06.016

 

Alberto Abánades-Velasco, Eva Bernardos-Rodríguez, Ignacio López-Paniagua, Celina González-Fernández, Javier Muñoz-Antón, Energía solar termoeléctrica. Tecnología y desarrollos, Dyna Octubre 2010 • Vol. 85 nº7 • 71/72

 

 
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