I + D    Energía

Así suministrará energía térmica este ‘reloj de sol’ español a la industria europea

Se trata de una tecnología con cuatro patentes española capaz de generar energía térmica por encima de 150 ºC. Este proyecto europeo planea instalar uno de estos relojes en la fábrica de ArcelorMittal en Iasi (Rumanía) y otro en la industria láctea Mandrekas en Corinto (Grecia)

20 JUL. 2020
8 minutos
Plataforma Solar de Almería
Plataforma Solar de Almería. / CIEMAT

Este ‘Reloj de Sol’ (SunDial, en inglés) es capaz de generar energía térmica por encima de 150 ºC y así poder abastecer instalaciones industriales. Es una tecnología basado en cuatro patentes, todas ellas españolas, que se está aplicando en el proyecto europeo ASTEP H2020, financiado con cinco millones de euros. La culminación del programa de investigación será la instalación de dos prototipos: uno en la fábrica de ArcelorMittal en Iasi, Rumanía, y el otro en la industria láctea Mandrekas en Corinto, Grecia. 

El catedrático de Ingeniería Energética de la Uned, Antonio Rovira, coordina este proyecto, basado en un nuevo concentrador solar dividido en una serie de espejos longitudinales, dispuestos sobre una plataforma circular con seguimiento solar que redirigen los rayos solares que inciden sobre ellos hacia un tubo receptor.

La tecnología Reloj de Sol se adapta perfectamente a los requerimientos del proyecto, ya que es capaz de proporcionar calor a temperaturas superiores a 150 ºC, a un coste muy competitivo. El SunDial, basado en una serie de espejos longitudinales dispuestos sobre una plataforma circular, permite que esta plataforma realice un seguimiento de la trayectoria solar, que puede ser en un solo eje o en dos. El de un eje realiza un único movimiento, siguiendo al sol en su recorrido diario; en el de dos, a ese movimiento se le añade otro de elevación que tiene en cuenta lo inclinado que está el sol sobre la línea del horizonte.

Con estos movimientos se consigue que los espejos estén enfocados al sol durante el mayor tiempo posible y que los rayos solares que inciden sobre ellos sean redirigidos hacia un tubo receptor, por el que circula el fluido de trabajo, que se calienta según avanza por el mismo. De esta forma, se transforma la energía radiante del sol en energía térmica, que será posteriormente aprovechada en el proceso industrial.

La ventaja es que toda esta energía puede ser gestionable, ya que el sistema está provisto de un área de almacenamiento, explican fuentes de la Uned. El aspecto más innovador de esta tecnología es dotar de movimiento a la estructura circular que soporta los espejos y capturar la mayor cantidad de radiación solar durante el mayor número de horas de exposición a la luz.

Uno de los retos de este proyecto es adaptar la innovadora tecnología a distintos países, ya que en Rumanía y Grecia, receptores de los prototipos, las condiciones climáticas son muy diferentes. “Mientras que las condiciones meteorológicas de Grecia son mucho más apropiadas para una instalación solar, uno de los retos de este proyecto es proporcionar calor solar en Rumanía, a una latitud sensiblemente mayor y con menos horas de insolación”, señala María José Montes, ingeniera de la Uned adscrita a este proyecto de investigación..

Por ello, añade, “el SunDial de Corinto está dotado de seguimiento en un único eje, mientras que en Iasi es preciso que el SunDial esté provisto de seguimiento en los dos ejes. Esta es una de las principales novedades del proyecto, ya que los concentradores solares que se diseñan para calor de proceso suelen ser estáticos o tener, como mucho, seguimiento en un eje, lo que los hace inviables a partir de determinadas latitudes”.

Otra de sus ventajas de su uso es el compromiso de abaratar el coste, tanto en los materiales utilizados como en la instalación y montaje, adaptando las prestaciones de la instalación a la temperatura de trabajo. Otro es su versatilidad, ya que los elementos que componen cada estructura se combinan perfectamente entre sí y se integran en las estructuras ya existentes de la fábrica a la que deben abastecer. Además, esta versatilidad es la que hace que el diseño pueda ser optimizado para el máximo rendimiento en cada una de las ubicaciones en las que se quiera instalar.

Además, al generar una energía limpia y medioambientalmente sostenible, “es otra manera de ser competitivos, ahorrando en combustible fósil. La instalación se dimensiona para aportar un porcentaje de la energía térmica total que precisa el proceso industrial, pero no el 100%. Ese porcentaje que se aporta con energía solar supone un menor consumo de fósil, y por tanto, una menor emisión de gases contaminantes a la atmósfera”, indica Montes.

Este proyecto europeo de i+D+i nace de la colaboración entre dos equipos de investigación: el de Modelización de Sistemas Termoenergéticos de la UPM, liderado por el profesor José María Martínez-Val, y el de Sistemas Térmicos, Energía y Medioambiente, con Antonio Rovira a la cabeza y con la participación de María José Montes, y Rubén Barbero, J Daniel Marcos, Marta Muñoz, Consuelo Sánchez y Fernando Varela, de la UNED. Cuenta para su desarrollo con 16 socios (entre universidades, centros de investigación y empresas) de nueve países.