{"id":134249,"date":"2020-03-09T12:23:40","date_gmt":"2020-03-09T11:23:40","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134249"},"modified":"2020-03-09T12:23:40","modified_gmt":"2020-03-09T11:23:40","slug":"integrando-la-tecnologia-termosolar-en-tratamiento-termico-de-aridos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2020\/03\/09\/134249","title":{"rendered":"Integrando la tecnolog\u00eda termosolar en tratamiento t\u00e9rmico de \u00e1ridos"},"content":{"rendered":"

Autores: Sebasti\u00e1n Taramona Fern\u00e1ndez, Jes\u00fas G\u00f3mez Hern\u00e1ndez y Domingo Santana<\/strong><\/p>\n

Los ambiciosos objetivos de descarbonizaci\u00f3n del sistema energ\u00e9tico fijados por la Comisi\u00f3n Europea implican que ser\u00e1 necesario disponer de tecnolog\u00edas renovables econ\u00f3micamente viables en un horizonte cercano. As\u00ed, ser\u00e1 posible sustituir las actuales tecnolog\u00edas basadas en combustibles f\u00f3siles, permitiendo la integraci\u00f3n de la tecnolog\u00eda termosolar con la industria.<\/span><\/p>\n

En el \u00e1mbito de las tecnolog\u00edas renovables, lo primero que surge en la mente son los parques e\u00f3licos o los paneles fotovoltaicos, ya que son las tecnolog\u00edas que m\u00e1s desarrollo han tenido en la \u00faltima d\u00e9cada. Sin embargo, existen muchas otras tecnolog\u00edas menos conocidas, entre las que se encuentran las plantas termosolares, que se basan en la concentraci\u00f3n de la radiaci\u00f3n solar en un receptor.<\/span><\/p>\n

Dise\u00f1o del campo solar lineal Beam-down y del receptor de part\u00edculas<\/strong><\/span><\/p>\n

Nuestra tecnolog\u00eda propone un nuevo enfoque para conseguir tratar t\u00e9rmicamente part\u00edculas o \u00e1ridos en receptores solares. Para ello, se redirecciona la concentraci\u00f3n sobre el receptor, que estar\u00e1 instalado en el suelo. Como se puede ver en la imagen, se emplean espejos Fresnel como campo solar primario, y una segunda reflexi\u00f3n como campo solar secundario. El reflector secundario debe ser hiperb\u00f3lico, ya que esta forma geom\u00e9trica permite redirigir todos los rayos apuntados al primer foco, hacia el segundo foco, que ser\u00e1 ubicado junto con el receptor.<\/span><\/p>\n

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Figura 1. Campo solar lineal Beam-down. Todas las dimensiones est\u00e1n en cm.<\/span><\/p>\n

Este campo solar fue estudiado por los autores estudian en [1], donde se analiza la influencia del empleo de espejos primarios completamente planos o con una ligera curvatura. Para una posici\u00f3n de los espejos primarios fija, la excentricidad de la hip\u00e9rbola que describe el reflector secundario modifica en gran medida la concentraci\u00f3n solar conseguida en el receptor. En este sentido, la Figura 2 muestra la concentraci\u00f3n solar sobre el receptor, representado como QBD<\/sub> en la Figura 1.<\/span><\/p>\n

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Figura 2. Concentraci\u00f3n solar sobre el receptor de part\u00edculas para: (a) espejos completamente planos y (b) espejos con curvatura.<\/span><\/p>\n

El receptor solar recibir\u00e1 la radiaci\u00f3n verticalmente, que servir\u00e1 para calentar part\u00edculas. Estas part\u00edculas se pueden utilizar como medio de almacenamiento t\u00e9rmico, o se pueden integrar en un proceso de tratamiento de materiales para conseguir unas propiedades deseadas. Ente las potenciales aplicaciones estar\u00eda el secado y\/o la calcinaci\u00f3n de \u00e1ridos.<\/span><\/p>\n

En la Figura 3 se muestra el dise\u00f1o de receptor solar de lecho fluidizado, en donde se promueve la recirculaci\u00f3n de los gases de fluidizaci\u00f3n entre lechos mientras se consigue el movimiento horizontal de las part\u00edculas. En esta imagen, los espejos primarios (LFR, Linear Fresnel Reflector) redirigen los rayos solares al reflector secundario (LBD, Linear Beam-Down) hacia el receptor solar (LPSR, Linear Particle Solar Receiver). Por otro lado, el aire de fluidizaci\u00f3n se consigue mediante un compresor de aire. De esta forma, la mezcla de aire y part\u00edculas se comportar\u00e1 como un fluido, es decir, como un lecho fluidizado, y se ir\u00e1 calentando progresivamente en el receptor solar.<\/span><\/p>\n

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Figura 3. Esquema del campo de heliostatos y del receptor solar.<\/span><\/p>\n

Acciones futuras<\/strong><\/span><\/p>\n

En primer lugar, se espera incrementar el atractivo de los campos solares de tipo Fresnel: al aumentar los rendimientos y mantener los costes lo m\u00e1s bajos posibles, se pretende aumentar la competitividad de este tipo de instalaciones.<\/span><\/p>\n

Finalmente se espera generar una disminuci\u00f3n de las emisiones de CO2<\/sub>, primero por la adopci\u00f3n de esta tecnolog\u00eda en el \u00e1mbito de la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica, y en segundo lugar por la sustituci\u00f3n de los hornos rotativos de secado, que utilizan calderas convencionales, por campos de secado termosolares.<\/span><\/p>\n

Referencias<\/strong><\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

[1] G\u00f3mez-Hern\u00e1ndez, J., Gonz\u00e1lez-G\u00f3mez, P., Briongos, J. and Santana, D. (2020). Technical feasibility analysis of a linear particle solar receiver<\/em>. [online] Madrid. Available at:<\/span> https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.solener.2019.11.052<\/span><\/a><\/span><\/span><\/p>\n

[Accessed 21 Feb. 2020].<\/span><\/p>\n

Contacto<\/strong><\/p>\n

Domingo J. Santana, Responsable del Grupo UC3M-ISE (Universidad Carlos III de Madrid) del Programa ACES2030-CM\u00a0dsantana@ing.uc3m.es<\/a><\/p>\n

Coordina ACES2030-CM: Manuel Romero \u00c1lvarez. IMDEA Energ\u00eda<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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