COMBUSTIBLES SOLARES Y PROCESOS INDUSTRIALES A ALTA TEMPERATURA

Almacenamiento y conversion de energia solar concentrada (ALCONNES)


Participantes:IMDEA Energia (Coordinador), University J. Carlos I, ICP-CSIC and CIEMAT. SENER (Compañia Española de Ingeniería) and ABENGOA Hidrógeno (compañia subsidiaria de ABENGOA Solar) en calidad de compañias industrials  interesadas en la explotacion de los resultados.
Contactos: Manuel Romero, manuel.romero@imdea.org; Alfonso Vidal, alfonso.vidal@ciemat.es
Financiación: 2,017 M€; Comunidad de Madrid.
Duración: Octubre, 1, 2014 – Octubre 31, 2017

Background: El Proyecto ALCONNES proyecto es una iniciativa muy ambiciosa que involucra a las instituciones públicas de I + D , IMDEA Energía ( Coordinador ) , Universidad J. Carlos I , ICP- CSIC y el CIEMAT . El programa  AlCConES (por sus siglas en español se refiere al almacenamiento y conversión de energía solar concentrada ) se centra en objetivos de I + D relativos a sistemas CSP, desde la conversión de energía solar térmica concentrada , pasando por el sistema de almacenamiento necesario para optimizar la demanda en una mayor utilización de la energía en la producción de electricidad, así como otros aspectos como los combustibles solares.

Objetivo:Dentro del objetivo 2 , CIEMAT está explorando nuevos receptores solares y reactores para la mejora de la eficiencia a altas temperaturas y  mejoras en la captación de los fotones en  alta flujo incidente . Por otro lado, dentro del objetivo 3 , " Desarrollo de nuevos sistemas de energía térmica de despacho y almacenamiento " . CIEMAT está estudiando nuevos materiales de perovskita como candidatos para ciclos termoquímicos .

Resultados Alcanzados en 2015:
La actividad principal en el año 2015 se ha centrado en el estudio de la viabilidad de conceptos de reactores químicos basados en reactores de lecho fluidizado con calefacción directa. Para ello se ha utilizado un  reactor de lecho fluidizado situado en el foco de un Disco Parabólico que se encuentra en las inmediaciones del Ed. 42 del CIEMAT.

El reactor fluidizado es una cavidad de acero refractario con una apertura de 200 mm de diámetro que lleva un revestimiento refractario. Como material de trabajo se ha seleccionado la ferrita de Ni comercial. El material granular (150 – 200 micras) se introduce en el reactor y se fluidiza  mediante el uso de N2 como gas.

La campaña inicial de ensayos se ha realiazado llenando el reactor con el material, burbujeando N2 a un caudal adecuado para conseguir una altura de lecho deseada. Los primeros resultados se han concentrado en determinar las mejores condiciones de funcionamiento: velocidad mínima del gas, la altura del lecho, etc.

Dentro del objetivo 3, nuestros esfuerzos de investigación se dirigieron hacia la preparación y la síntesis de los materiales perovskitas en el laboratorio, como LaxSr1-xMnyAl1-YO3 y LaxSr1-xFeyAl1-YO3, así como, la mejora de la cinética y la reducción de las temperaturas de trabajo.

Fig. 1. Experimentos de TGA que muestran pérdidas de peso de los materiales estudiados

Los ensayos de TGA realizados muestran el comportamiento de los diferentes materiales estudiados a partir de la pérdida de peso. (Fig. 1). El primer ensayo de hidrolisis realizado hasta el momento indica que la recuperación total de O2 no es completa en las condiciones de operación.