{"id":131220,"date":"2011-06-01T15:14:10","date_gmt":"2011-06-01T14:14:10","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=131220"},"modified":"2011-06-01T15:14:10","modified_gmt":"2011-06-01T14:14:10","slug":"energia-solar-concentrada-aplicada-a-la-produccion-de-hidrogeno-1%c2%aa-parte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2011\/06\/01\/131220","title":{"rendered":"Energ\u00eda solar concentrada aplicada a la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno (1\u00aa parte)"},"content":{"rendered":"

<\/a>[Carolina Herrad\u00f3n-Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos]<\/p>\n

Existen tres tipos de procesos, y sus combinaciones, para producir hidr\u00f3geno a partir de la energ\u00eda solar: electroqu\u00edmicos, fotoqu\u00edmicos y termoqu\u00edmicos.<\/p>\n

Los procesos electroqu\u00edmicos se basan en la irradiaci\u00f3n con energ\u00eda solar de la celda electroqu\u00edmica para proporcionar la energ\u00eda el\u00e9ctrica necesaria para llevar a cabo la transformaci\u00f3n qu\u00edmica que dar\u00e1 lugar a la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno. En el caso de los procesos fotoqu\u00edmicos se aprovecha la luz de la propia radiaci\u00f3n solar para llevar a cabo el proceso redox que dar\u00e1 lugar a la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno. Por \u00faltimo, los procesos termoqu\u00edmicos utilizan la radiaci\u00f3n solar concentrada c\u00f3mo fuente de energ\u00eda en el tratamiento t\u00e9rmico de materiales a elevada temperatura para llevar a cabo una transformaci\u00f3n qu\u00edmica endot\u00e9rmica en la que se reduce\u00a0 el material que posteriormente participa en la hidr\u00f3lisis de la mol\u00e9cula de agua liberando hidr\u00f3geno (Steinfeld y col. 2010).<\/p>\n

La concentraci\u00f3n de la luz solar se consigue mediante dispositivos \u00f3pticos que reciben el nombre gen\u00e9rico de colectores de concentraci\u00f3n. Estos colectores constan de un receptor y del concentrador propiamente dicho. La luz incide sobre el concentrador y es reflejada hacia el receptor, que es el elemento del sistema donde la radiaci\u00f3n se absorbe y se convierte en otro tipo de energ\u00eda, en general energ\u00eda t\u00e9rmica o qu\u00edmica.<\/p>\n

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Figura 1. Esquema de un sistema de concentraci\u00f3n solar de tipo disco parab\u00f3lico.<\/p>\n

Los reactores termoqu\u00edmicos para producir hidr\u00f3geno utilizan normalmente receptores tipo cavidad, en los que la radiaci\u00f3n solar concentrada entra por una peque\u00f1a abertura y sufre m\u00faltiples reflexiones antes de ser absorbida. A temperaturas alrededor de \u00a01000 K, la energ\u00eda neta absorbida se ve afectada principalmente por las p\u00e9rdidas de radiaci\u00f3n a trav\u00e9s de la abertura. Sin embargo en los \u00faltimos a\u00f1os se han realizado progresos significativos en el desarrollo de sistemas \u00f3pticos para concentraci\u00f3n solar a gran escala, capaces de desarrollar relaciones de concentraci\u00f3n solar correspondientes a temperaturas superiores a 3000 K, en estado estacionario, que permiten la conversi\u00f3n de energ\u00eda solar a energ\u00eda t\u00e9rmica a temperaturas del orden de 2000 K y superiores.<\/p>\n

Uno de los candidatos m\u00e1s favorables entre los \u00f3xidos met\u00e1licos propuestos para su empleo en ciclos de dos etapas es el par ZnO\/Zn. De hecho, se han llevado a cabo m\u00faltiples ensayos preliminares de disociaci\u00f3n de ZnO en hornos solares (Steinfeld y col. 2005). En la figura 2 se muestra un esquema del concepto de un reactor qu\u00edmico solar dise\u00f1ado por Haueter y col. (1999), que muestra un receptor tipo cavidad rotatoria cubierto por part\u00edculas de ZnO que se mantienen por una fuerza centr\u00edfuga. Con esta disposici\u00f3n, el ZnO est\u00e1 expuesto directamente a un alto flujo de radiaci\u00f3n solar y act\u00faa simult\u00e1neamente como absorbedor de radiaci\u00f3n, aislante t\u00e9rmico y reactivo qu\u00edmico. Los ensayos solares llevados a cabo mostraron la baja inercia t\u00e9rmica del reactor (la superficie de ZnO alcanzaba una temperatura de 2000 K en 2 segundos) y su resistencia a los choques t\u00e9rmicos.<\/p>\n

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Figura 2.\u00a0 Esquema de un reactor solar de \u201ccavidad rotatoria\u201d para la disociaci\u00f3n t\u00e9rmica de ZnO a 2300 K c\u00f3mo parte de un ciclo termoqu\u00edmico de dos etapas para term\u00f3lisis de la mol\u00e9cula de agua. (Fuente: Instituto Paul Scherrer, Suiza).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

[Carolina Herrad\u00f3n-Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos] Existen tres tipos de procesos, y sus combinaciones, para producir hidr\u00f3geno a partir de la energ\u00eda solar: electroqu\u00edmicos, fotoqu\u00edmicos y termoqu\u00edmicos. Los procesos electroqu\u00edmicos se basan en la irradiaci\u00f3n con energ\u00eda solar de la celda electroqu\u00edmica para proporcionar la energ\u00eda el\u00e9ctrica necesaria para llevar a cabo la transformaci\u00f3n qu\u00edmica que dar\u00e1 lugar a la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno. En el caso de los procesos fotoqu\u00edmicos se aprovecha la luz de la propia radiaci\u00f3n solar para llevar a cabo el proceso redox que dar\u00e1 lugar a la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno. Por\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[545,547,549,1,546],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t