Investigadores rusos y españoles han dado un paso más en la mejora de la eficiencia de las plantas solares de concentración. Para ello, este equipo ha hallado una novedosa solución que mejora la eficiencia respecto a los fluidos térmicos calorportadores convencionales (HTFs) en hasta un 35,4%. La incorporación de nanopartículas de dióxido de titanio ha sido la clave del éxito de esta innovación.
«Cuando las partículas de titanio se unen al fluido que transporta el calor, sus propiedades cambian radicalmente”, asegura al hilo Andrey Yasiniskiy, experto de la Universidad Federal de Siberia, en Rusia. Este ha colaborado en el proyecto con Javier Navas y Teresa Aguilar, entre otros miembros de las universidades de Cádiz y de Sevilla que han estado detrás de esta innovación.
En el punto de mira del equipo internacional, la mejora de la efectividad de la generación de energía a través del sol en las plantas termosolares. Y, en este sentido, los resultados del proyecto apuntan a que el objetivo está al alcance de la mano. “Los nanofluidos basados en nanoparticulas de dióxido de titanio parecen ser una alternativa prometedora”, apuntan los científicos en las conclusiones de su estudio, publicado en ScienceDirect.
Así, el trabajo parte del funcionamiento habitual de las centrales solares de concentración, en las que la energía solar se concentra en reservas llenas de un líquido que, cuando circula, transfiere el calor hacia otro contenedor, en este caso con agua. Al tomar esta temperatura, las turbinas entran en movimiento para, de esta manera, generar energía eléctrica.
Dada la importancia del fluido transportador, el equipo se ha volcado en él para incorporar al bifenilo y al óxido de difenilo del líquido convencional dos nuevos elementos usados como surfactantes. Estos han sido, precisamente, el dióxido de titanio, al que se le añadió a partes iguales octadecanotiol.
Una vez añadidos estos componentes, los expertos pasaron a analizar al detalle las propiedades físicas y térmicas del nuevo fluido, así como su estabilidad, su densidad y su nivel de viscosidad. Entre lo que más llamó la atención, según destaca el equipo en su estudio, fue la “notable mejora de las propiedades del sistema en términos de transferencia de calor”.
En entre tres y cinco días el sistema se acopló y los resultados empezaron a notarse. Entre los más relevantes se situó la mejora de las propiedades térmicas, que fue del 52,7% en el caso del calor específico en el proceso isobárico, y del 25,8% en cuanto a conductividad térmica. Además de funcionar mejor que otros líquidos a cualquier temperatura, el fluido a base de titanio permitió una mejora de la eficiencia del 35,4% respecto a los fluidos puros que se emplean habitualmente en las plantas solares de concentración.
Tras obtener estos resultados, el proyecto sigue adelante con el objetivo de que la innovación vaya más allá del laboratorio. Y es que, si se implementa, podría empujar al alza de manera significativa la eficacia para la generación de electricidad en las centrales térmicas de concentración.
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