La luz del sol permite que los paneles solares puedan producir electricidad. Se puede usar para calentar un material u objeto hasta temperaturas extremadamente altas. Esto es la que hace posible la energía termosolar de concentración. Según un informe del Science Daily, «Las plantas de energía termosolar de concentración convierten la energía solar en electricidad mediante espejos o lentes para concentrar una gran cantidad de luz en una pequeña área, que genera calor que se transfiere a sal fundida. El calor de la sal fundida es transferido a un fluido «en funcionamiento», dióxido de carbono supercrítico, que se expande y hace girar una turbina para generar electricidad«.
Intercambiador de calor para CSP.
Los elementos críticos en ese proceso son los intercambiadores de calor usados para transferir el calor almacenado en la sal fundida al fluido supercrítico. Si se pudiera hacer que todo el proceso funcionara a temperaturas aún más altas, los sistemas CSP podrían producir más electricidad a partir de una determinada cantidad de luz solar.
«Almacenar la energía solar en forma de calor ya puede ser más barato que almacenar energía en baterías, por lo que el siguiente paso es reducir el coste de generar electricidad a partir del calor del sol con el beneficio adicional de cero emisiones de gases de efecto invernadero«, comenta Kenneth Sandhage, profesor de ingeniería de materiales en la Universidad de Purdue.
Actualmente, estos intercambiadores de calor están hechos de acero inoxidable o aleaciones a base de níquel, pero se vuelven demasiado blandos a las temperaturas más altas que queremos alcanzar, y a la elevada presión del dióxido de carbono supercrítico. El profesor Sandhage ha estado colaborando con investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, la Universidad de Wisconsin – Madison, y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para desarrollar nuevos materiales que pueden ser usados en intercambiadores de calor que operan a esas temperaturas más altas. Los resultados de su investigación han sido publicados recientemente en la revista Nature.
Los científicos analizaron los materiales utilizados para fabricar las boquillas para motores de cohetes de combustible sólido y crearon nuevos intercambiadores de calor hechos de carburo de circonio y tungsteno que pueden soportar las altas temperaturas y presiones supercríticas del dióxido de carbono necesarias para generar electricidad de manera más eficiente. Un análisis económico realizado por investigadores del Georgia Tech y Purdue también mostró que la fabricación a gran escala de estos intercambiadores de calor podría llevarse a cabo a un coste comparable o inferior al del acero inoxidable o las aleaciones de níquel.
En última instancia, con el desarrollo continuo, esta tecnología permitiría la penetración a gran escala de la energía solar renovable en la red eléctrica», dice Sandhage. Esto significaría reducciones drásticas de las emisiones de dióxido de carbono causadas por el hombre en la producción de electricidad.
Qué ironía que el dióxido de carbono -la molécula responsable de la mayor parte del calentamiento global– pueda ser utilizada para ayudar a reducir las emisiones de carbono en la generación de energía renovable. Puedes ver el video a continuación para obtener más información sobre esta investigación innovadora.
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