{"id":135146,"date":"2022-04-18T12:10:12","date_gmt":"2022-04-18T11:10:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135146"},"modified":"2022-04-18T12:10:12","modified_gmt":"2022-04-18T11:10:12","slug":"seleccion-inteligente-de-materiales-para-la-produccion-de-combustibles-solares-proyecto-smartsolfuel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2022\/04\/18\/135146","title":{"rendered":"Selecci\u00f3n inteligente de materiales para la producci\u00f3n de combustibles solares (Proyecto SmartSolFuel)"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify\"><strong>Autora: Alicia Bay\u00f3n (ICP-CSIC)<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">Las energ\u00edas renovables est\u00e1n sustituyendo r\u00e1pidamente a los combustibles f\u00f3siles en el sector el\u00e9ctrico [1]. Sin embargo, en el sector del transporte, la sustituci\u00f3n de combustibles f\u00f3siles l\u00edquidos est\u00e1 siendo m\u00e1s lenta. El <strong>gran desaf\u00edo que supone el transporte sostenible<\/strong> est\u00e1 impulsado por una variedad de opciones sin una direcci\u00f3n clara hacia la forma de transporte m\u00e1s adecuada, eficiente y rentable, visualizando un futuro diversificado. Una soluci\u00f3n r\u00e1pida ser\u00eda el uso de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (EV). Sin embargo, se requerir\u00e1n actualizaciones en la infraestructura el\u00e9ctrica para cubrir incluso los niveles bajos de penetraci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos [2]. Adem\u00e1s, la electrificaci\u00f3n no es factible para el transporte pesado, mar\u00edtimo y a\u00e9reo. Afortunadamente, existen formas de <strong>producir combustibles l\u00edquidos sostenibles<\/strong> que pueden satisfacer esta demanda, a la vez contribuyendo a controlar el cambio clim\u00e1tico.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">La mayor\u00eda de combustibles sostenibles tienen en com\u00fan el uso de H<sub>2<\/sub>O, CO<sub>2<\/sub> y energ\u00eda solar como recursos primarios. En concreto, las v\u00edas m\u00e1s comunes de producci\u00f3n de combustibles sostenibles son: biol\u00f3gica, electroqu\u00edmica, fotoqu\u00edmica y termoqu\u00edmica. La clave sobre qu\u00e9 procesos pueden ser rentables, normalmente radica en cuatro aspectos fundamentales: el coste del combustible, la eficiencia del proceso, la utilizaci\u00f3n de los recursos y la rapidez con la que puede satisfacer la demanda de hidrocarburos. De todas las rutas posibles, los procesos termoqu\u00edmicos utilizan la energ\u00eda t\u00e9rmica del sol y requieren una ingenier\u00eda m\u00e1s compleja que las otras v\u00edas debido a las elevadas temperaturas que se necesitan [3]. Sin embargo, los combustibles de origen termoqu\u00edmico son procesos relativamente r\u00e1pidos y, a la vez, poseen un gran potencial de eficiencia, lo que los hace muy compactos en comparaci\u00f3n con las rutas biol\u00f3gicas y fotoqu\u00edmicas. Consisten en impulsar una term\u00f3lisis de H<sub>2<\/sub>O y CO<sub>2<\/sub> utilizando energ\u00eda solar t\u00e9rmica concentrada (CST) y \u00f3xidos met\u00e1licos en dos etapas (reducci\u00f3n solar y desdoblamiento H<sub>2<\/sub>O y CO<sub>2<\/sub>), permitiendo reducir significativamente la temperatura de la term\u00f3lisis. Adem\u00e1s, el uso de CST ofrece una conversi\u00f3n eficiente de la radiaci\u00f3n solar en calor [4], lo que resulta en una eficiencia de energ\u00eda solar a combustible, de hasta un 30%, potencialmente mayor en comparaci\u00f3n con las dem\u00e1s rutas. Sin embargo, la eficiencia m\u00e1xima de los combustibles termoqu\u00edmicos solares a\u00fan dista considerablemente de su potencial te\u00f3rico. Hasta el momento, s\u00f3lo se ha obtenido una eficiencia real de un 5,25 %, lo que es insuficiente para su comercializaci\u00f3n [5]. Uno de los principales retos que deben afrontar estos procesos se encuentra en la <strong>b\u00fasqueda de \u00f3xidos met\u00e1licos que sean capaces de optimizar la conversi\u00f3n de energ\u00eda solar al combustible<\/strong> de forma que se reducir\u00eda el tama\u00f1o de la planta reduciendo as\u00ed los costes de producci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\"><span style=\"color: #000000\">En este contexto, el proyecto <em>Smart Selection of Materials for Solar Fuel Production<\/em> \u2013<strong> SmartSolFuel*<\/strong> tiene como objetivo acelerar el despliegue comercial de combustibles solares basados en ciclos termoqu\u00edmicos mediante una metodolog\u00eda disruptiva que combina aprendizaje autom\u00e1tico, experimentaci\u00f3n y simulaci\u00f3n de procesos. SmartSolFuel pretende demostrar una prueba de concepto de un proceso de combustibles solares con <strong>una eficiencia superior al 18% <\/strong>y un coste de combustible<strong> inferior a 1 \u20ac\/L<\/strong>. El \u00e9xito de SmartSolFuel reside en 4 paquetes de trabajo (WP) de I+D (ver Figura 1). El WP1 se centra en desarrollar una nueva herramienta de machine learning (Mat-Machine) para seleccionar \u00f3xidos met\u00e1licos. El WP2 consiste un sistema de reacci\u00f3n (<em>Quick-Thermo-Cycle<\/em>) que validar\u00e1 los resultados del WP1. Los resultados de WP1 y WP2 se probar\u00e1n en una planta solar virtual (<em>Virtual Solar Plant<\/em>) en el WP3 y el WP4 \u200b\u200bestar\u00e1 dedicado a probar a los candidatos m\u00e1s prometedores del WP3 en el horno solar de la Planta Solar de Almer\u00eda (PSA). Finalmente, si el proyecto alcanza su objetivo con \u00e9xito, los conceptos aprendidos tendr\u00edan un gran potencial de ser utilizados en otras disciplinas.<\/span><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/04\/Figura-1-1.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-135147\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/04\/Figura-1-1.png\" alt=\"\" width=\"646\" height=\"265\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/04\/Figura-1-1.png 844w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/04\/Figura-1-1-300x123.png 300w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2022\/04\/Figura-1-1-768x315.png 768w\" sizes=\"(max-width: 646px) 100vw, 646px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center\"><em><span style=\"font-family: 'Times New Roman',serif\">Figura 1: Esquema de los objetivos, alcance y futuro del proyecto SmartSolFuel<\/span><\/em><\/p>\n<p><strong>Agradecimientos<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">SmartSolFuel es un proyecto financiado por el gobierno regional de la Comunidad de Madrid mediante el programa de Atracci\u00f3n de Talento Investigador del a\u00f1o 2020 (referencia 2020-T1\/AMB-19884).<\/p>\n<p><strong>Referencias<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">[1] IEA, Market Report Series: Renewables 2017 &#8211; Analisys and Forecast to 2022, 2017.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">[2] M. Muratori, Impact of uncoordinated plug-in electric vehicle charging on residential power demand, Nat. Energy. 3 (2018) 193\u2013201. https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41560-017-0074-z.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">[3] A. Bayon, A. de la Calle, K.K. Ghose, A. Page, R. McNaughton, Experimental, computational and thermodynamic studies in perovskites metal oxides for thermochemical fuel production: A review, Int. J. Hydrogen Energy. 45 (2020). https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ijhydene.2020.02.126.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">[4] M. Romero, A. Steinfeld, Concentrating solar thermal power and thermochemical fuels, Energy Environ. Sci. 5 (2012) 9234\u20139245. https:\/\/doi.org\/10.1039\/c2ee21275g.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify\">[5] P. Furler, J.R. Scheffe, A. Steinfeld, Syngas production by simultaneous splitting of H2O and CO2via ceria redox reactions in a high-temperature solar reactor, Energy Environ. Sci. 5 (2012) 6098\u20136103. https:\/\/doi.org\/10.1039\/c1ee02620h.<\/p>\n<p><strong>Contacto<\/strong><\/p>\n<p>Alicia Bay\u00f3n, investigadora del grupo CSIC-ECI del Programa ACES2030-CM<br \/>\nCoordina ACES2030-CM: Manuel Romero \u00c1lvarez. IMDEA Energ\u00eda<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Autora: Alicia Bay\u00f3n (ICP-CSIC) Las energ\u00edas renovables est\u00e1n sustituyendo r\u00e1pidamente a los combustibles f\u00f3siles en el sector el\u00e9ctrico [1]. Sin embargo, en el sector del transporte, la sustituci\u00f3n de combustibles f\u00f3siles l\u00edquidos est\u00e1 siendo m\u00e1s lenta. El gran desaf\u00edo que supone el transporte sostenible est\u00e1 impulsado por una variedad de opciones sin una direcci\u00f3n clara hacia la forma de transporte m\u00e1s adecuada, eficiente y rentable, visualizando un futuro diversificado. Una soluci\u00f3n r\u00e1pida ser\u00eda el uso de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (EV). Sin embargo, se requerir\u00e1n actualizaciones en la infraestructura el\u00e9ctrica para cubrir incluso los niveles bajos de penetraci\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos [2].\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":[549,1],"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\/135146"}],"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=135146"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135146\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":135151,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135146\/revisions\/135151"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135146"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=135146"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=135146"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}