Un campo de helióstatos de 10.000 m² concentra la energía solar en una torre central, donde calienta agua, sal fundida y partículas cerámicas hasta 800 °C. Las partículas cerámicas permiten calentar el CO₂ a 550 °C para alimentar la turbina.
- Torre solar de 120 m y +130 heliostatos en Beijing.
- Usa partículas cerámicas para calentar CO₂ a 550 °C.
- Primera planta del mundo con CO₂ supercrítico y CSP.
- Eficiencia térmica +3-5 %, emisiones -10 %.
- Menor huella que la solar fotovoltaica.
- Almacena calor, entrega energía continua.
- Meta: planta comercial de 50 MW en 5 años.
- Reutilización de CO₂: de plantas de carbón a materiales de construcción.
- Aplicable en reactores nucleares avanzados.
Primer sistema solar térmico con dióxido de carbono supercrítico: un salto tecnológico en la transición energética
Al norte de Pekín, cerca de la Gran Muralla de Badaling, se alza una torre solar de casi 120 metros acompañada de más de 130 heliostatos. Esta instalación marca un antes y un después: es el primer sistema de generación eléctrica solar térmica del mundo que utiliza dióxido de carbono (CO₂) en estado supercrítico como fluido de trabajo.
Innovación técnica con impacto ambiental
En esta planta experimental del Instituto de Ingeniería Eléctrica de la Academia China de Ciencias (CAS), los heliostatos ocupan más de 10.000 metros cuadrados y concentran la radiación solar sobre tres aperturas en la torre central durante 6 a 10 horas diarias. Estas aberturas calientan agua, sales fundidas y un nuevo tipo de partículas cerámicas a temperaturas de 400, 600 y hasta 800 °C.
El núcleo de la innovación está en estas partículas cerámicas patentadas, que sirven como medio de almacenamiento térmico y calientan CO₂ hasta los 550 °C. En vez de vapor de agua, este gas se expande en una turbina para generar electricidad, logrando una conversión térmica un 3 a 5 % más eficiente y reduciendo las emisiones de carbono en alrededor de un 10 %.
Ventajas sobre otras tecnologías solares
A diferencia de los sistemas fotovoltaicos, la tecnología solar de concentración (CSP) combinada con CO₂ supercrítico ofrece una menor huella de carbono —hasta un 60 % inferior— y la capacidad de generar electricidad de forma estable incluso cuando no hay sol, gracias al almacenamiento térmico.
La solución a uno de los mayores retos técnicos, calentar el CO₂ hasta su temperatura crítica, vino con el desarrollo de las nuevas cerámicas. Esto permitió superar un cuello de botella que limitaba el uso práctico de este tipo de ciclo termodinámico.
Actualmente, la planta genera solo 200 kilovatios por día, pero se proyecta una expansión a una planta comercial de 50 megavatios en los próximos cinco años.
Aplicaciones más allá de la energía solar
Este sistema no se limita a la energía solar. También puede integrarse en reactores nucleares de nueva generación: refrigerados por sodio, plomo o sales fundidas, donde mejora la eficiencia y seguridad.
Además, se está explorando su uso en plantas térmicas convencionales, donde el CO₂ capturado se transforma en materiales útiles. En Zhejiang, por ejemplo, un proyecto piloto logró almacenar CO₂ en ladrillos aireados, materiales aislantes y ligeros, ideales para la construcción ecológica.
Potencial de esta tecnología
El sistema solar térmico con CO₂ supercrítico no solo es más eficiente y menos contaminante, también ofrece versatilidad. Permite generar energía limpia día y noche, se adapta a otras fuentes térmicas (como la nuclear), y facilita el uso inteligente del CO₂ capturado.
Además, promueve la economía circular: el CO₂ que antes se liberaba a la atmósfera puede ahora convertirse en materiales de construcción como ladrillos o cemento con amianto eliminado, reforzando la seguridad y sostenibilidad de las infraestructuras.
Si se expande y escala correctamente, esta tecnología puede convertirse en un pilar clave de la transición energética global, ayudando a reemplazar combustibles fósiles, mejorar la resiliencia de las redes eléctricas y reducir drásticamente la huella ecológica de la generación de energía.
Vía news.cn
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