PROYECTOS
Mejores recubrimientos, mayor eficiencia
Investigación en recubrimientos absorbentes de calor para tubos que conducen líquido transmisor en plantas solares
El proyecto NECSO, liderado por IK4-TEKNIKER, consiste en el empleo de la nanotecnología para diseñar recubrimientos para tubos destinados a las constructoras de plantas solares.
Empresas y particulares confían cada vez en más en las energías renovables como una manera sostenible de mantener su actual consumo energético. No obstante, el precio es un factor fundamental en la competencia entre las diversas fuentes energéticas por ganar cuota en el mix de energías de los diversos mercados.
La tecnología de concentración solar es uno de los sistemas con mayor potencial en este escenario, dado su probado recorrido de dos décadas de explotación industrial y su margen para poder trabajar a mayores temperaturas de operación, lo que reportaría un sensible incremento en la eficiencia de la conversión a energía eléctrica. Sin embargo, para poder explotar este potencial es necesario obtener grandes avances en la transformación de calor en energía eléctrica.
Uno de los campos para lograr este objetivo es la investigación en los recubrimientos absorbentes de calor de los tubos que conducen el líquido transmisor. Se estima que las temperaturas actuales del líquido, de unos 400ºC, podrían incrementarse hasta los 600ºC con mejores recubrimientos, con lo que se podría ganar incluso un 10% en el rendimiento de la planta eléctrica.
Por eso, el VII Programa Marco ha impulsado el proyecto NECSO con una subvención de cerca de 2 millones de euros, liderado por IK4-TEKNIKER y la colaboración de otros seis centros tecnológicos y empresas de España, Suiza, Eslovenia, Bélgica y Francia. La iniciativa consiste en emplear la nanotecnología para diseñar recubrimientos para tubos destinados a las constructoras de plantas solares que garanticen una vida útil de entre 20 y 25 años y que permitan una mayor eficiencia en la generación de energía solar.
Crecimiento de la concentración solar
La tecnología, basada en el sistema parabolic through, es la más madura entre todas las de concentración solar en términos tanto de experiencia operativa como de investigación técnica. Como consecuencia, ya hay más de 1.500 MW instalados y se estima que en todo el mundo se están construyendo plantas con capacidad de otros 10 GW, un 10% de ella en China. Sin embargo, todavía existe un déficit de conocimiento sobre los mecanismos de degradación de los recubrimientos absorbedores solares y cómo la degradación de los recubrimentos puede afectar el rendimiento de los recubrimientos absorbedores de calor durante toda su vida útil.
La misión de IK4-TEKNIKER y sus socios en el proyecto NECSO consiste en establecer métodos de caracterización y protocolos de estandarización para garantizar un rendimiento mejorado, la durabilidad y el control de calidad para lograr recubrimientos que permitan alcanzar temperaturas de 600ºC manteniendo el rendimiento durante su vida útil.
Objetivos técnicos
Los recubrimientos solares selectivos son un caso especial en el mundo de los recubrimientos industriales, ya que es necesario combinar varias capas con diversas propiedades, como la antireflexión, la absorción solar y el espejo infrarrojo. De entre todos los recubrimientos de este tipo, los empleados por la tecnología parabolic through son los que están sometidos a condiciones más exigentes de operación y calidad, debido a las elevadas temperaturas de trabajo, y a que la homogeneidad de las capas del recubrimiento en toda la longitud del tubo es crítica para garantizar un buen rendimiento. Los miembros del proyecto NECSO trabajan con una precisión de 5 nanómetros.
El objetivo del proyecto es, por un lado, correlacionar las propiedades de las capas a nivel nanométrico, como la nano-dureza o la cristalografía, con los requerimientos de rendimiento, y por otro, desarrollar protocolos de caracterización y degradación como herramienta para los productores y usuarios de los recubrimientos.
This project has received funding from the European Community's Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement n° 310344.
