{"id":134667,"date":"2021-02-01T09:20:37","date_gmt":"2021-02-01T08:20:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134667"},"modified":"2021-02-02T09:29:05","modified_gmt":"2021-02-02T08:29:05","slug":"almacenamiento-termoquimico-de-energia-solar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2021\/02\/01\/134667","title":{"rendered":"Almacenamiento termoqu\u00edmico de energ\u00eda solar"},"content":{"rendered":"

Autores: Claudia Miyiseth Valverde, Laura Briones, Eloy Sanz, Jos\u00e9 Mar\u00eda Escola, Ra\u00fal Sanz<\/strong><\/p>\n

Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental, Universidad Rey Juan Carlos<\/strong><\/p>\n

<\/strong>C\/ Tulip\u00e1n, s\/n, 28933, M\u00f3stoles, Madrid.<\/strong><\/p>\n

En l\u00ednea con el Acuerdo de Par\u00eds, algunos pa\u00edses y regiones se han comprometido formalmente a alcanzar un sistema el\u00e9ctrico 100 % renovable para 2050. En el caso de Espa\u00f1a, este objetivo es claro, como queda reflejado en el reciente Plan Nacional Integrado de Energ\u00eda y Clima (PNIEC) 2021-2030.<\/span><\/p>\n

Los expertos en sistemas energ\u00e9ticos han demostrado ampliamente que el objetivo 100 % renovable es viable t\u00e9cnicamente en la mayor\u00eda de regiones del mundo.1<\/sup> No obstante, se trata de un reto de grandes proporciones que conlleva dificultades. Una de las m\u00e1s importantes es el almacenamiento de energ\u00eda, de manera que se puedan acumular los excedentes para emplearlos cuando sea necesario. En el caso de fuentes de generaci\u00f3n como hidr\u00e1ulica, e\u00f3lica y solar fotovoltaica, donde la electricidad es su producto directo, existen numerosas alternativas de almacenamiento (centrales hidroel\u00e9ctricas de bombeo, bater\u00edas, electrolizadores, etc.). El caso de la energ\u00eda solar t\u00e9rmica es peculiar, puesto que la energ\u00eda proveniente del Sol primero se acumula en forma de calor para posteriormente ser transformada en electricidad. Por tanto, aparece la posibilidad de almacenar energ\u00eda t\u00e9rmica, es decir, calentar un sistema cuando hay un exceso de energ\u00eda y liberarla cuando sea necesario. De esta manera, es posible generar electricidad mediante una tecnolog\u00eda solar varias horas despu\u00e9s de que se haya puesto el Sol.<\/span><\/p>\n

El almacenamiento de energ\u00eda t\u00e9rmica se puede llevar a cabo aumentando la temperatura de un sistema, cambi\u00e1ndolo de fase (s\u00f3lida, l\u00edquida o vapor) o mediante reacciones qu\u00edmicas reversibles con gran requerimiento de energ\u00eda (almacenamiento termoqu\u00edmico). Nuestro grupo de investigaci\u00f3n se ha centrado en esta \u00faltima opci\u00f3n, empleando para ello materiales basados en \u00f3xido de calcio. El \u00f3xido de calcio o cal viva, CaO, se hidrata f\u00e1cilmente para dar hidr\u00f3xido de calcio o cal apagada, Ca(OH)2<\/sub>, mediante una reacci\u00f3n exot\u00e9rmica que libera una elevada cantidad de energ\u00eda. En la reacci\u00f3n inversa, el hidr\u00f3xido de calcio necesita un gran aporte de energ\u00eda para dar de nuevo CaO. Como se puede ver, con estas dos sencillas reacciones se puede establecer un ciclo de almacenamiento y liberaci\u00f3n de energ\u00eda que solo necesita que se aporte o se retire agua y energ\u00eda.<\/span><\/p>\n

El empleo preliminar de materiales basados en \u00f3xido de calcio para almacenamiento termoqu\u00edmico consiste en aglomerados de este material. Los procesos de hidrataci\u00f3n y deshidrataci\u00f3n dan lugar a una variaci\u00f3n significativa del volumen del aglomerado, que termina por romperse. Para evitar esto, se han preparado aglomerados formados por una mecla de cal y al\u00famina (Al2<\/sub>O3<\/sub>), recubri\u00e9ndolos adem\u00e1s con una capa externa de al\u00famina mesoporosa a modo de cobertura.2<\/sup> Se emplearon diferentes coberturas de al\u00famina mesoporosa, observando que la presencia de surfactante en el gel empleado daba lugar a una cobertura mayor y m\u00e1s resistente.<\/span><\/p>\n

Los materiales preparados presentaron capacidades de hidrataci\u00f3n superiores al 80 % en comparaci\u00f3n con CaO puro. En cuanto a su estabilidad frente a la rotura, los materiales aglomerados formados por CaO y al\u00famina, y recubiertos de al\u00famina mesoporosa mostraron una mayor resistencia que los agregados simplemente de CaO. Finalmente, se llevaron a cabo estudios de reutilizaci\u00f3n, consiguiendo mantener la capacidad de hidrataci\u00f3n y la forma de uno de los aglomerados recubiertos despu\u00e9s de realizar 20 ciclos, por lo que se trata de materiales prometedores para su empleo en almacenamiento termoqu\u00edmico.<\/span><\/p>\n

\u00a0Referencias<\/strong><\/p>\n

1<\/sup> K. Hansen, C. Breyer, H. Lund. Status and perspectives on 100 % renewable energy systems. Energy 175 (2019) 471-480.<\/p>\n

2<\/sup> C.M. Valverde-Pizarro, L. Briones, E. Sanz-P\u00e9rez, J.M. Escola, R. Sanz, J. Gonz\u00e1lez-Aguilar, M. Romero. Coating of Ca(OH)2<\/sub>\/\u03b3-Al2<\/sub>O3<\/sub> pellets with mesoporous Al2<\/sub>O3<\/sub> and its application in thermochemical heat storage for CSP plants. Renewable Energy 162 (2020) 587-595.<\/p>\n

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

Ra\u00fal Sanz, Investigador del Grupo URJC-SOLAR del Programa ACES2030-CM.<\/p>\n

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

Autores: Claudia Miyiseth Valverde, Laura Briones, Eloy Sanz, Jos\u00e9 Mar\u00eda Escola, Ra\u00fal Sanz Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental, Universidad Rey Juan Carlos C\/ Tulip\u00e1n, s\/n, 28933, M\u00f3stoles, Madrid. En l\u00ednea con el Acuerdo de Par\u00eds, algunos pa\u00edses y regiones se han comprometido formalmente a alcanzar un sistema el\u00e9ctrico 100 % renovable para 2050. En el caso de Espa\u00f1a, este objetivo es claro, como queda reflejado en el reciente Plan Nacional Integrado de Energ\u00eda y Clima (PNIEC) 2021-2030. Los expertos en sistemas energ\u00e9ticos han demostrado ampliamente que el objetivo 100 % renovable es viable t\u00e9cnicamente en la mayor\u00eda de regiones\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":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134667"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=134667"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134667\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134670,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134667\/revisions\/134670"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=134667"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=134667"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=134667"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}