Energía solar de concentración de alto rendimiento y bajo coste

La implantación adecuada de un cilindro-parabólico térmico solar está directamente relacionada con la reducción de los costes de generación eléctrica y, por tanto, favorece la viabilidad económica de las plantas de CSP. En el contexto del proyecto HITECO (New solar collector concept for high temperature operation in CSP applications), el equipo investigador revaluó los componentes principales de la tecnología para dar con maneras de mejorar el rendimiento y abaratar costes.

El equipo del proyecto, tras elevar la temperatura de operación del fluido de transferencia térmica hasta los 530 grados centígrados, ha desarrollado y probado un nuevo receptor solar más eficiente gracias a la utilización en el proceso de sales fundidas, un fluido muy utilizado actualmente como vector para la acumulación de energía en las centrales comerciales que emplean la tecnología de cilindro-parabólico. En cualquier caso, el dispositivo puede utilizarse con un fluido de transferencia térmica (HTF) típico, por ejemplo el aceite térmico.

El proyecto HITECO incorpora muchas innovaciones en el diseño de los tubos absorbentes solares, los cuales son uno de los componentes fundamentales de la tecnología CSP. A diferencia de la tecnología actual, el nuevo tubo absorbedor se basa en una cámara abierta y continua que posibilita un control dinámico del nivel de vacío y, por tanto, la minimización de pérdidas de energía. Además, el tubo interno de acero y su tubo externo de vidrio son independientes entre sí, lo que elimina la necesidad de emplear fuelles para compensar las diferencias de expansión entre los distintos materiales. De acuerdo con la definición anterior, la expansión del tubo de acero provoca su introducción en las estructuras de soporte situadas cada seis metros. La pieza interna funciona como un sistema de aislamiento y, a la vez, mantiene el tubo en el punto focal teórico. La longitud de los tubos externos de vidrio aumenta ligeramente, efecto que es absorbido por las juntas de sellado, uno de los componentes que integra el sistema de sujeción del bridaje.

El equipo investigador también desarrolló nuevos revestimientos solares selectivos para su aplicación mediante pulverización en la superficie del tubo interno metálico. Más concretamente, el equipo realizó estudios a fin de determinar la estabilidad química de los compuestos de nitruro y óxido para su utilización a temperaturas de operación cercanas a los 600 grados. Además, se desarrolló un nuevo revestimiento antirreflectante para conseguir los parámetros ópticos del vidrio externo.

Gracias a su elevada eficiencia energética, la CSP podría satisfacer hasta un 11 % de la demanda eléctrica prevista en el mundo para el año 2050. La sencillez y el menor número de componentes del diseño de los tubos absorbedores eliminan los absorbentes metálicos y reducen los procesos de soldadura, lo que puede simplificar el proceso de producción y abaratar los costes.