Giles Parkinson, Nueva Gales del Sur (Australia)

Un nuevo programa australiano de investigación trata de probar nuevos materiales de cambio de fase y técnicas de transferencia térmica que pueden reducir de manera significativa el volumen del espacio de almacenamiento necesario y, por tanto, los costes, en sistemas de energía solar.

El proyecto, de 2,3 millones de AUD, que están llevando a cabo la Universidad de Australia Meridional, el Instituto Barbara Hardy y la Universidad de Lleida, junto con el consorcio Solar Oasis en Whyalla (Australia Meridional) y Aoro Solar en Israel, está tratando de aprovechar los materiales de cambio de fase que pueden operar a temperaturas elevadas y almacenar más calor dentro del mismo volumen o masa.

El catedrático Wasim Saman, profesor de ingeniería de energía renovable en la Univesidad de Australia Meridional, en Adelaida, afirmó que el proyecto analizaría varios materiales potenciales de cambio de fase. Lo más probable es que se trate de sales inorgánicas, aunque todavía tiene que tomarse la decisión final.

Solución de almacenamiento compacto

"Los pocos sistemas de almacenamiento que se están empleando en España dependen del calentamiento de sales fundidas a altas temperaturas y las almacenan en enormes depósitos. Se da un aire al almacenamiento de agua en termos gigantes", indicó Saman.

"Así que lo que vamos a hacer es similar a lo que ocurre cuando se funde y se congela hielo, almacenar mucho calor a través del cambio de fase de sólido a líquido y viceversa. Así, esperamos mejorar la economía del sistema de almacenamiento. Estamos estudiando varias sales inorgánicas, algunas serán adecuadas para la concentración lineal y otras para la concentración en un punto".

"Esperamos poder reducir el tamaño de esos depósitos en un factor de 5 a 10. Eso reduciría costes, pero necesitamos que la tecnología permita una rápida y suficiente transferencia térmica entre el material y la fuente de calor”.

El profesor Saman indicó que se equipo está buscando varios materiales potenciales que puedan congelar y fundir a entre 400 ºC y 800 ºC. Para probarlos, se construirá una instalación de pruebas especializada que podrá acoger sistemas de almacenamiento que operen a temperaturas de hasta 900 ºC.

Una de las dos pruebas se realizará de manera conjunta con el proyecto Solar Oasis, que está construyendo una planta de demostración de 40 MW en Whyalla y emplea la tecnología de "gran disco" que desarrolló en la ANU en Camberra. La Universidad de Australia Meridional posee un campus en Whyalla y tiene la intención de probar un sistema de almacenamiento a pequeña escala con el que trabajar en la nueva central. La otra prueba se realizará con la israelí AORA Solar, que se centra en sistemas de concentración más pequeños.

"El tener energía con capacidad de suministro y avanzar hacia una capacidad de carga base es algo que puede hacer la termosolar con almacenamiento –afirmó-. El mundo solar se está moviendo hacia el funcionamiento a altas temperaturas con la vista puesta en mejorar el rendimiento".

Desde los tejados

En otro lugar, el especialista en sistemas solar para tejados con sede en California, Chromasun, está regresando a sus orígenes australianos con su tecnología mientras trata de perfeccionar un sistema híbrido que combina su exclusivo producto solar de concentración en tejados con un producto fotovoltaico de concentración para suministrar electricidad, calefacción y refrigeración.

El microconcentrador (MCT, por sus siglas en inglés) para tejados de Chromasun proviene de la tecnología de reflector lineal compacto Fresnel desarrollado por Ausra y ahora propiedad del gigante nuclear francés Areva. El director ejecutivo de Chromasun, Peter Le Lievre, es cofundador de Ausra, que se estableció en California pero tiene sus orígenes en Australia.

El MCT es adecuado para tejados industriales y comerciales. Suministra calor a unos 400 ºF (204 ºC), bastante más de lo que proporcionan otros sistemas termosolares que se emplean para agua residencial. Sus MCT emplean la misma tecnología que los sistemas de CLFR a escala de servicio público. La luz entra en el panel del MCT a través del vidrio, se refleja en las franjas del espejo y se concentra en el receptor.

En el marco de un proyecto de 9,6 millones de AUD patrocinado en parte por el Instituto Solar Australiano, Chromasun está instalando sus unidades de MCT en un hospital de Echuca, en una región con abundante sol en el estado de Victoria. Esta unidad se unirá a un refrigerador por absorción de doble efecto para proporcionar aire acondicionado directamente a partir de luz solar.

Un proyecto piloto independiente en Australia Occidental, en el tejado de la fábrica de cerveza Little Creatures, combinará la unidad MCT con un refrigerador de amoniaco para proporcionar al mismo tiempo agua refrigerada y calor para el agua de alimentación de la caldera. La segunda fase del proyecto abarcará un híbrido de MCT con unidades de CPV en instalaciones piloto en la Universidad Nacional Australiana en Camberra y en la Universidad de Queensland en Brisbane para suministrar electricidad y agua caliente.

Fabricado en Australia

El objetivo del proyecto no es solo probar la tecnología, también quieren tantear el mercado australiano para comprobar la posibilidad de fabricación local. La tecnología CLFR a escala de servicio público ahora es propiedad de la empresa francesa y otras tecnologías fotovoltaicas que se han desarrollado en Australia pertenecen a empresas chinas o alemanas. El gobierno australiano ahora tiene ganas de probar y repatriar algunos de sus éxitos en I+D para crear un sector nacional de tecnologías limpias.

Le Lievre le comentó a CSP Today que la tecnología del MCT está bien establecida y que era inevitable que ayudaría a desarrollar el producto híbrido de MCT. "La tecnología es bastante directa y sencilla, y una ampliación natural de la tecnología (de Ausra) a escala de servicio público", afirmó. "Tiene la misma funcionalidad pero en un producto para tejados.
Nuestro objetivo, con el ASI, es devolver a Australia la fabricación de paneles térmicos de concentración y, en una segunda fase, añadir finalmente un receptor híbrido que pueda producir electricidad y agua caliente". Él señala que el producto híbrido con MCT funcionará con una eficiencia del 75 %, en comparación con el 20 % que pueden lograr los mejores paneles fotovoltaicos para tejados.

Le Lievre indicó que la capacidad de poner en marcha refrigeradores con un elevado rendimiento y calor para el agua de alimentación de calderas significa que es perfecto para diferentes sectores como la alimentación, las bebidas, las lavanderías que emplean vapor y para instalaciones como hospitales.

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