{"id":132999,"date":"2016-04-20T08:57:19","date_gmt":"2016-04-20T07:57:19","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=132999"},"modified":"2016-04-15T09:00:41","modified_gmt":"2016-04-15T08:00:41","slug":"nueva-tarea-sobre-almacenamiento-compacto-de-energia-termica-dentro-de-los-programas-shc-y-eces-de-la-iea","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2016\/04\/20\/132999","title":{"rendered":"Nueva tarea sobre almacenamiento compacto de energ\u00eda t\u00e9rmica dentro de los programas SHC y ECES de la IEA"},"content":{"rendered":"

Autora: Roc\u00edo Bay\u00f3n, CIEMAT<\/span><\/strong><\/p>\n

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Entre los d\u00edas 6 y 8 de abril de 2016 tuvo lugar en la localidad de Graz (Austria) el Workshop para definir la nueva Tarea conjunta entre los Programas SHC (Solar Heating and Cooling) y ECES (Energy Conservation through Energy Storage) de la Agencia Internacional de la Energ\u00eda \u00a0(IEA, International Energy Agency), sobre almacenamiento compacto de energ\u00eda t\u00e9rmica (Compact Thermal Energy Storage). Esta nueva Tarea conjunta quiere ser una continuaci\u00f3n de la anterior (Task42\/Annex 29), que comenz\u00f3 en enero de 2009 y ha terminado oficialmente en diciembre de 2015.<\/span><\/p>\n

Este tipo de Tareas son unas plataformas de cooperaci\u00f3n tecnol\u00f3gica que intentan agrupar a expertos de los diferentes pa\u00edses participantes. Entre los beneficios de esta colaboraci\u00f3n internacional de \u00e1mbito no solo europeo se encuentran la aceleraci\u00f3n del desarrollo tecnol\u00f3gico, la promoci\u00f3n de normas y est\u00e1ndares, la alineaci\u00f3n de los programas nacionales de I+D as\u00ed como \u00a0la proyecci\u00f3n e intercambio de investigadores.<\/span><\/p>\n

La Tarea 42\/29 en Compact Thermal Energy Storage: Material Development for System Integration\u201d<\/em><\/strong> surgi\u00f3 con el objetivo general de desarrollar materiales y sistemas avanzados para el almacenamiento compacto de energ\u00eda t\u00e9rmica.<\/span><\/p>\n

El almacenamiento t\u00e9rmico es un componente muy importante para los sistemas de energ\u00eda renovable ya que, mejorando su eficiencia, se mejorar\u00e1 la de las tecnolog\u00edas renovables que producen energ\u00eda t\u00e9rmica. Sin embargo, hasta ahora no se dispone de una tecnolog\u00eda del almacenamiento compacto que sea eficiente desde el punto de vista del coste. Para sistemas con alta fracci\u00f3n solar en las que utilizar agua caliente es caro pues requiere mucho volumen y espacio, las tecnolog\u00edas alternativas de almacenamiento basadas en materiales de cambio de fase (PCMs) o en materiales termoqu\u00edmicos (TCMs) est\u00e1n disponibles solo a escala de laboratorio. Por tanto, son necesarios mayor investigaci\u00f3n y desarrollo antes de que estas tecnolog\u00edas se desarrollen como soluciones comerciales. En varias tareas de la Agencia (IEA) se ha concluido que los materiales representan el mayor cuello de botella para encontrar soluciones efectivas al almacenamiento compacto de energ\u00eda t\u00e9rmica y que son necesarios nuevos materiales de almacenamiento con mayor densidad de almacenamiento efectivo y menor coste.<\/span><\/p>\n

Por otro lado, en el mundo hay muchos grupos trabajando bien en materiales para almacenamiento t\u00e9rmico o en sus aplicaciones. Sin embargo, estas actividades no est\u00e1n lo suficientemente ligadas y coordinadas. Por tanto, ser\u00eda muy importante poner de manera conjunta el trabajo que se est\u00e1 realizando sobre materiales y sistemas de almacenamiento compacto.<\/span><\/p>\n

Partiendo de estas premisas, la Tarea 42\/29 ten\u00eda como objetivos<\/em><\/strong> la identificaci\u00f3n y el dise\u00f1o de materiales avanzados para almacenamiento t\u00e9rmico compacto; el desarrollo de metodolog\u00edas de ensayo para caracterizar dichos materiales de forma fiable y reproducible; la mejora del funcionamiento, la estabilidad y los costes de los mismos; el desarrollo m\u00e9todos num\u00e9ricos para predecir el funcionamiento de los nuevos materiales, la puesta en marcha de nuevos sistemas de almacenamiento que contengan estos materiales avanzados y la comprobaci\u00f3n del impacto de los nuevos materiales en las aplicaciones consideradas. Un objetivo importante de esta Tarea ha sido tambi\u00e9n la de diseminar el conocimiento y la experiencia adquirida en la misma adem\u00e1s de crear una red de investigaci\u00f3n activa y efectiva en la que investigadores e industria del campo del almacenamiento t\u00e9rmico puedan colaborar.<\/span><\/p>\n

En cuanto al tipo de materiales<\/em><\/strong> esta Tarea estuvo enfocada hacia el estudio de materiales avanzados para almacenamiento el calor latente y termoqu\u00edmico, excluyendo los que almacenan calor sensible, en t\u00e9rminos de propiedades y comportamiento a nivel molecular, a nivel macrosc\u00f3pico y a nivel del sistema de almacenamiento. <\/span><\/p>\n

En cuanto al tipo de aplicaciones<\/em><\/strong> consideradas dentro de la Tarea estaban el almacenamiento solar estacional, la cogeneraci\u00f3n, la trigeneraci\u00f3n y las bombas de calor, la refrigeraci\u00f3n de edificios, la calefacci\u00f3n de distritos, el calor residual de procesos industriales y la energ\u00eda solar de concentraci\u00f3n<\/span><\/p>\n

Entre los principales logros alcanzados en la Tarea42\/29<\/em><\/strong> se encuentra la caracterizaci\u00f3n de un gran n\u00famero de materiales de cambio de fase (PCMs) y para almacenamiento termoqu\u00edmico (TCMs) tanto nuevos como modificados. Tambi\u00e9n se han investigado nuevos m\u00e9todos de caracterizaci\u00f3n de los mismos adem\u00e1s de desarrollarse un nuevo m\u00e9todo normalizado para medidas de calorimetr\u00eda diferencial de barrido (DSC). As\u00ed mismo se han realizado avances en el modelado num\u00e9rico de materiales y se ha creado una base de datos para materiales de cambio de fase, termoqu\u00edmicos y de adsorci\u00f3n. Los expertos de la Tarea recomiendan que en futuro deber\u00edan involucrarse m\u00e1s expertos en ciencia de materiales y en qu\u00edmica tanto org\u00e1nica como inorg\u00e1nica con el fin de reforzar el desarrollo de estos materiales<\/em><\/strong>. En general se ha alcanzado un mayor conocimiento de las propiedades de los materiales que mejorar\u00e1 sus posibilidades de desarrollo y proporcionar\u00e1 una base m\u00e1s para su aplicaci\u00f3n en los sistemas de almacenamiento t\u00e9rmico. Por otro lado, se ha desarrollado tambi\u00e9n una herramienta para la evaluaci\u00f3n econ\u00f3mica de los sistemas de almacenamiento t\u00e9rmico que ha sido validada con almacenamientos convencionales presentes en el mercado y posteriormente aplicada a los sistemas de almacenamiento compacto que se desarrollan dentro de la Tarea.<\/span><\/p>\n

En cuanto a las principales conclusiones de la<\/em><\/strong> Tarea 42\/29<\/em><\/strong>, cabe destacar las barreras t\u00e9cnicas todav\u00eda existentes a nivel de materiales, componentes y sistemas pues tanto los PCMs como los TCMs se encuentran en un estado de desarrollo todav\u00eda en fase de I+D. Por tanto, es necesario continuar con la investigaci\u00f3n b\u00e1sica y aplicada para entender totalmente los procesos f\u00edsicos y qu\u00edmicos involucrados en el cambio de fase y los procesos termoqu\u00edmicos. Esto implica avanzar tambi\u00e9n en el modelado de materiales y en la simulaci\u00f3n de reacciones y procesos tanto a escala molecular como a escala macrosc\u00f3pica, as\u00ed como avanzar en la operaci\u00f3n y el control a nivel de componentes y de procesos.<\/span><\/p>\n

As\u00ed pues, para conseguir un despliegue a nivel comercial seguir\u00e1 siendo necesario un apoyo a la I+D por parte de los programas nacionales e internacionales ya que el almacenamiento t\u00e9rmico compacto todav\u00eda se encuentra en estado de desarrollo. Es necesario tambi\u00e9n que aumente el apoyo a proyectos de demostraci\u00f3n para conseguir una base m\u00e1s s\u00f3lida que permita desarrollar el gran potencial que tienen los sistemas de almacenamiento compacto.<\/span><\/p>\n

En este sentido al t\u00e9rmino de la Tarea 42\/29<\/em><\/strong> se estableci\u00f3 la necesidad de crear una nueva<\/em><\/strong> Tarea<\/em><\/strong> que fuera continuaci\u00f3n de la misma igualmente en el marco de los Programas SHC y ECES de la IEA, y que intentara dar respuesta a las barreras identificadas en la Tarea precedente.<\/span><\/p>\n

Algunos de los retos que se plantean en la nueva Tarea<\/em><\/strong> consisten en continuar con el desarrollo y la caracterizaci\u00f3n de PCMs y TCMs <\/em><\/strong>prestando gran atenci\u00f3n a <\/em><\/strong>su<\/span> comportamiento a largo plazo<\/em><\/strong> en las condiciones de operaci\u00f3n del sistema de almacenamiento en el que van a estar integrados. Es este sentido el estudio de los procesos de degradaci\u00f3n<\/em><\/strong> frente a situaciones de ciclado t\u00e9rmico, as\u00ed como la definici\u00f3n del tipo de ensayos y las propiedades que determinen dicha degradaci\u00f3n ser\u00e1n algunas de las actividades prioritarias.<\/span><\/p>\n

Referencias bibliogr\u00e1ficas y Links relacionados:<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

[1] M. Rommel, A. Hauer, W. van Helden, IEA SHC Task 42 \/ ECES Annex 29. Compact Thermal Energy Storage, SHC 2015, International Conference on Solar Heating and Cooling for Buildings and Industry, Istanbul (Turkey), Dec. 2105. (and references therein). To be published as open access in Energy Procedia. Also available in the web sites below.<\/span><\/p>\n

[2] <\/span>http:\/\/www.iea-shc.org<\/span><\/a><\/p>\n

[3] <\/span>http:\/\/task42.iea-shc.org\/<\/span><\/a><\/p>\n

\u00a0<\/span><\/p>\n

Para m\u00e1s informaci\u00f3n sobre el Programa<\/em><\/strong> SHC (www.shc_iea.org)<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Representantes Espa\u00f1oles (Ciemat)<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Dr. M. Jos\u00e9 Jim\u00e9nez Taboada; (mjose.jimenez@psa.es)<\/span><\/p>\n

Dr. Ricardo Enr\u00edquez Miranda; (ricardo.enriquez@ciemat.es)<\/span><\/p>\n

Agente Operador, por SHC, de la nueva Tarea sobre Almacenamiento Compacto de Energ\u00eda T\u00e9rmica<\/span><\/p>\n

Wim van Helden<\/span><\/p>\n

AgentschapNL \/ Wim van Helden Renewable Heat<\/span><\/p>\n

wim@wimvanhelden.com<\/span><\/p>\n

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