{"id":135172,"date":"2022-05-09T08:42:29","date_gmt":"2022-05-09T07:42:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135172"},"modified":"2022-05-09T08:42:29","modified_gmt":"2022-05-09T07:42:29","slug":"almacenamiento-termoquimico-de-energia-solar-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2022\/05\/09\/135172","title":{"rendered":"Almacenamiento termoqu\u00edmico de energ\u00eda solar"},"content":{"rendered":"

Autores: L. Briones1<\/sup>, C. M. Valverde-Pizarro1<\/sup>, I. Barras-Garc\u00eda1<\/sup>, C. Tajuelo1<\/sup>, E. S. Sanz-P\u00e9rez1<\/sup>, R. Sanz1<\/sup>, J. M. Escola1<\/sup>, J. Gonz\u00e1lez-Aguilar2<\/sup> y M. Romero2<\/sup><\/strong><\/p>\n

1 <\/sup>Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental (GIQA), Universidad Rey Juan Carlos, c\/ Tulip\u00e1n s\/n, 28933, M\u00f3stoles.<\/strong><\/p>\n

2 <\/sup>Unidad de Procesos de Alta Temperatura, Instituto IMDEA Energ\u00eda, Avenida Ram\u00f3n de la Sagra, 28935, M\u00f3stoles.<\/strong><\/p>\n

En la actualidad, el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energ\u00eda es un elemento decisivo para facilitar la progresiva implantaci\u00f3n de las energ\u00edas renovables en nuestras sociedades. Un problema general de las energ\u00edas renovables es su intermitencia, de forma que no siempre es factible adaptar la producci\u00f3n a la demanda, con lo que en numerosas ocasiones se obtienen excedentes que acaban perdi\u00e9ndose. Ello obliga a desarrollar sistemas de almacenamiento efectivos y baratos que permitan almacenar esos excedentes de energ\u00eda renovables y poder utilizarlos cuando son realmente necesarios. Se han propuesto diferentes sistemas de almacenamiento como las presas de bombeo, bater\u00edas de flujo, bater\u00edas de i\u00f3n Li, electrolisis del agua para generar el vector hidr\u00f3geno, etc., de modo que muchos de ellos se encuentran en la actualidad bajo profundo estudio para determinar su viabilidad t\u00e9cnica y econ\u00f3mica. Una v\u00eda de almacenar energ\u00eda solar que est\u00e1 recibiendo cada vez m\u00e1s inter\u00e9s es el almacenamiento termoqu\u00edmico de energ\u00eda. En esta opci\u00f3n, la energ\u00eda proyectada por los concentradores solares en las centrales CSP se enfoca sobre un compuesto qu\u00edmico que experimenta una reacci\u00f3n reversible, la cual puede utilizarse en ambos sentidos para almacenar o liberar energ\u00eda, seg\u00fan proceda. Nuestro grupo en la Universidad Rey Juan Carlos en colaboraci\u00f3n con investigadores del Instituto IMDEA Energ\u00eda se ha centrado particularmente en la aplicaci\u00f3n de la reacci\u00f3n reversible de hidrataci\u00f3n\/deshidrataci\u00f3n del CaO con fines de almacenamiento de energ\u00eda. Esta reacci\u00f3n tiene bastantes ventajas. Por ejemplo, su entalp\u00eda es considerable (104 kJ\/mol), tiene una alta ciclabilidad, su cin\u00e9tica es r\u00e1pida, no hay subproductos y los reactivos son abundantes y baratos. En este sentido, se puede almacenar energ\u00eda mediante la deshidrataci\u00f3n del Ca(OH)2<\/sub> por acci\u00f3n de los concentradores solares, produciendo CaO. Posteriormente, esta energ\u00eda se puede recuperar en cualquier momento simplemente poniendo en contacto el CaO con vapor de agua, liber\u00e1ndose los 104 kJ\/mol por ejemplo a un fluido circulante, que pueden aprovecharse en la generaci\u00f3n de electricidad.<\/span><\/p>\n

No obstante, la implantaci\u00f3n efectiva de esta tecnolog\u00eda requiere el desarrollo de sistemas con alta ciclabilidad y tambi\u00e9n, provistos de resistencia estructural. As\u00ed, la aplicaci\u00f3n en lechos fijos o m\u00f3viles implica el desarrollo de composites o pellets capaces de resistir los considerables cambios de vol\u00famenes producidos durante las reacciones de hidrataci\u00f3n\/deshidrataci\u00f3n, y que conducen irremediablemente a la desintegraci\u00f3n del pellet y su progresiva conversi\u00f3n en polvo. Este fen\u00f3meno dificulta enormemente su aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica real. En investigaciones previas, nuestro grupo de investigaci\u00f3n realiz\u00f3 avances en este campo dise\u00f1ando pellets de CaO con mayor integridad estructural y buena caracter\u00edsticas de ciclabilidad. De este modo, se llev\u00f3 a cabo la elaboraci\u00f3n de pellets esf\u00e9ricos de Ca(OH)2<\/sub> aglomerados con Al2<\/sub>O3<\/sub> (60\/40 w\/w) y recubiertos con geles de al\u00famina mesoporosa. Estos composites presentaron mayor resistencia estructural y ciclabilidad tras 20 ensayos que los pellets de CaO puros, con unos rendimientos de hidrataci\u00f3n considerables y superiores al 80%1<\/sup>.<\/span><\/p>\n

Nuestro grupo en la Universidad Rey Juan Carlos, nuevamente en colaboraci\u00f3n con investigadores del Instituto IMDEA Energ\u00eda, ha realizado m\u00e1s avances en este campo, desarrollando pellets tanto esf\u00e9ricos como cil\u00edndricos de Ca(OH)2<\/sub> y Al2<\/sub>O3<\/sub>, recubiertos tanto de s\u00edlice densa como porosa, mediante aplicaci\u00f3n de una t\u00e9cnica de dip-coating2<\/sup>. En estos estudios, se observ\u00f3 que los pellets cil\u00edndricos recubiertos de s\u00edlice porosa permit\u00edan alcanzar rendimientos de hidrataci\u00f3n superiores al 85% tras 10 ciclos, manteniendo su forma y una cierta dureza (> 7 N), a pesar de los considerables cambios de volumen experimentados por el pellet tras los sucesivos ciclos de hidrataci\u00f3n\/deshidrataci\u00f3n. Este buen comportamiento se atribuy\u00f3 a la naturaleza del recubrimiento y al procedimiento de preparaci\u00f3n del pellet. As\u00ed, el recubrimiento de s\u00edlice porosa est\u00e1 formado por granos dispersos y porosos sobre la superficie del pellet, que permitieron preservar mejor su estructura porosa, facilitando la difusi\u00f3n del vapor de agua en los sucesivos ciclos. En este sentido, estos resultados recalcan que son necesarios pero tambi\u00e9n posibles los avances en los materiales utilizados para el almacenamiento termoqu\u00edmico de energ\u00eda en centrales solares del tipo CSP.<\/span><\/p>\n

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

1 <\/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

2 <\/sup>L. Briones, C. M. Valverde-Pizarro, I. Barras-Garc\u00eda, C. Tajuelo, E. S. Sanz-P\u00e9rez, R. Sanz, J. M. Escola, J. Gonz\u00e1lez-Aguilar, M. Romero. Development of stable porous silica-coated Ca(OH)2<\/sub>\/\u03b3-Al2<\/sub>O3<\/sub> pellets for dehydration\/hydration cycles with application in thermochemical heat storage, Journal of Energy Storage 51 (2022) 104548.<\/p>\n

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

Laura Briones, Investigadora 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: L. Briones1, C. M. Valverde-Pizarro1, I. Barras-Garc\u00eda1, C. Tajuelo1, E. S. Sanz-P\u00e9rez1, R. Sanz1, J. M. Escola1, J. Gonz\u00e1lez-Aguilar2 y M. Romero2 1 Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental (GIQA), Universidad Rey Juan Carlos, c\/ Tulip\u00e1n s\/n, 28933, M\u00f3stoles. 2 Unidad de Procesos de Alta Temperatura, Instituto IMDEA Energ\u00eda, Avenida Ram\u00f3n de la Sagra, 28935, M\u00f3stoles. En la actualidad, el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energ\u00eda es un elemento decisivo para facilitar la progresiva implantaci\u00f3n de las energ\u00edas renovables en nuestras sociedades. Un problema general de las energ\u00edas renovables es su intermitencia, de forma que no siempre es\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":[1784,549,1],"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\/135172"}],"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=135172"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135172\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":135175,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135172\/revisions\/135175"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135172"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=135172"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=135172"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}