El mundo de la energía solar está evolucionando a diario, y esta vez de la mano del CSIRO en Australia. Los ingenieros de este centro han investigado cómo usar partículas cerámicas en forma de “lluvia” para optimizar la captura y almacenamiento del calor en sistemas de energía solar termodinámica concentrada, conocida por sus siglas en inglés como CSP. ¿El resultado? Un potencial para aumentar tanto la temperatura operativa como la duración del almacenamiento térmico.
Después de dedicar más de ocho años y miles de horas a la investigación, el Dr. Jin-Soo Kim, líder del equipo solar del CSIRO, compartió su entusiasmo: «Esta tecnología es crucial para proporcionar energía renovable asequible a gran escala y ayudar a descarbonizar la industria pesada australiana«. Wes Stein, uno de sus colegas, subrayó la importancia de convertir y almacenar la energía solar de manera segura y eficiente para su uso posterior.
¿Qué es la energía solar termodinámica concentrada?
A pesar de ser una de las tecnologías más antiguas en el ámbito de las energías renovables, la CSP sigue reinventándose. La esencia de esta tecnología radica en usar lentes y espejos para concentrar los rayos solares en un receptor que calienta un fluido. Este fluido, ya sea sales fundidas, agua, aceites diatérmicos o CO2 supercrítico, se dirige a un generador de vapor que, a su vez, activa un turboalternador para generar electricidad. Cuando no se necesita energía, este fluido se almacena, conservando su energía térmica.
Aunque la tecnología ha avanzado exponencialmente desde sus inicios en los años ’70, su adopción todavía avanza lentamente. El mercado mundial ha visto un incremento de solo 200 MW en 2022, alcanzando un total de 6,3 GW. Países pioneros como España y Estados Unidos han frenado su crecimiento, mientras que naciones emergentes como Chile, China, Israel, Marruecos, Sudáfrica y Emiratos Árabes Unidos están liderando nuevos proyectos.
La innovadora “lluvia de cerámica” del CSIRO
Una de las barreras para la adopción masiva de la CSP ha sido su alto coste. Aquí es donde entra el nuevo estudio del CSIRO. El equipo de Jin-Soo y Stein ha creado partículas cerámicas del tamaño de granos de arena capaces de resistir temperaturas de hasta 800°C (con el potencial de llegar a más de 1000°C en el futuro) y de almacenar calor durante 15 horas. Esto supera con creces las capacidades de otros fluidos como las sales fundidas y aceites diatérmicos, que soportan temperaturas de solo 600°C y 400°C respectivamente.
Pero el verdadero cambio de juego está en el diseño del sistema. Estas partículas cerámicas se dejan caer desde un cono en la parte superior de la torre solar, atravesando el absorbedor y captando directamente la energía solar concentrada. Después, se almacenan en un silo hasta que se requiera su uso.
El prototipo del CSIRO en Newcastle cuenta con 400 espejos, pero los investigadores creen que un sistema a escala real podría usar más de 10.000 espejos de mayores dimensiones, con una capacidad total de 100 MW.
Vía www.csiro.au
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