Proyecto PID2023-150345OB-I00
Esta página web es parte del proyecto PID2023-150345OB-I00, financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y FEDER/UE.

Referencia:
PID2023-150345OB-I00
Título:
Nanofluidos para una tecnología de colectores cilindro parabólicos más competitiva y respetuosa con el medio ambiente (NICE-PTC)
Resumen:
Las plantas de energía solar de concentración (CSP) basadas en tecnología de colectores cilindroparabólicos (PTC) utilizan actualmente un fluido térmico que es la mezcla eutéctica de bifenilo y óxido de difenilo como fluido caloportador. Este fluido presenta propiedades interesantes, pero en los últimos tiempos han surgido dudas sobre su uso debido a que no es respetuoso con el medio ambiente al ser tóxico e irritante. Así, la comunidad científica ha estado trabajando en un nuevo tipo de fluido conocido como fluidos lineales siliconados, que son más respetuosos con el medio ambiente, inertes y no tóxicos. Además, permiten una temperatura máxima de operación mayor que el fluido convencional. Sin embargo, estos fluidos presentan ciertas propiedades térmicas, como densidad y capacidad calorífica, inferiores a las del fluido convencional. Así, la hipótesis de partida de esta propuesta es que el desarrollo de nanofluidos basados en este nuevo fluido con propiedades térmicas mejoradas podría conducir a un aumento de la eficiencia global de plantas CSP-PTC. Considerando que estos fluidos son amigables con el medioambiente, su uso conduce a una doble contribución a la transición ecológica requerida por la sociedad.
El objetivo general del proyecto NICE-PTC es desarrollar nanofluidos avanzados de alta estabilidad basados en nanomateriales 1D y 2D y en un fluido lineal siliconado con propiedades térmicas mejoradas, prometedores para su uso en plantas CSP-PTC, pues conducirán a la mejora de la eficiencia global. Para ello, se pretende conocer en profundidad los factores que controlan las propiedades termofísicas de
los nanofluidos mediante una doble aproximación teórica y experimental. NICE-PTC prestará especial atención al análisis de la estabilidad física y química de nanofluidos y a la caracterización de sus propiedades térmicas (capacidad calorífica y conductividad térmica) y reológicas.
NICE-PTC tendrá un importante impacto científico-técnico, social y económico. NICE-PTC tendrá un impacto en la tecnología de nanofluidos porque, gracias a las perspectivas experimentales y teóricas propuestas, puede ayudar a comprender la producción de nanofluidos con alta estabilidad y los mecanismos implicados en sus propiedades termofísicas. NICE-PTC impactará en la tecnología CSP-PTC, permitiendo incrementar el uso de esta tecnología mejorando la eficiencia global de las plantas. Esto contribuirá a un rápido crecimiento del uso de la tecnología CSP-PTC para la producción de electricidad, lo que conducirá a reducciones generales tanto en el uso de combustibles fósiles como en las emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes del aire. Además, NICE-PTC ayudará a la descarbonización del sistema energético europeo, lo que ayudará a la lucha contra el cambio climático. NICE-PTC generará
un impacto económico de gran interés para España ya que, por las características de nuestro país, el uso de nuestros recursos debe convertirse en una prioridad, y los avances en la tecnología solar podrían convertir a España en un líder mundial en la industria termosolar.
Finalmente, el equipo investigador cuenta con las habilidades y conocimientos necesarios para desarrollar el proyecto con éxito, ya que cuentan con una amplia experiencia en el diseño, preparación y caracterización de nanofluidos con aplicaciones en energía solar. Han trabajado en este campo en diversos proyectos financiados en convocatorias competitivas, liderando 5 proyectos sobre esta temática.
Producción científica:
- J.J. Gallardo, S. Gragera-García, M. Gragera-García, I. Carrillo-Berdugo, D. De los Santos, R. Alcántara & J. Navas. Nanofluids for Concentrating Solar Power Based on CuO Nanoparticles and a Linear Silicone Fluid; Solar RRL 9 (9), 2500089 (2025).
- I. Carrillo-Berdugo, M. Gragera-García, S. Gragera-García, J.J. Gallardo, D. De los Santos, R. Alcántara & J. Navas. Stability is the key for nanofluids to enter applications: Reflections from a case study on PDMS/TiO2 nanofluids. Thermal Science and Engineering Progress 59, 103288 (2025).
- D. De los Santos, J.J. Gallardo, I. Carrillo-Berdugo, M. Gragera-García, S. Gragera-García, V. Guillén, R. Alcántara & J. Navas. NiO nanowires in nanofluids based on a PDMS-type fluid. Materials Chemistry Frontiers 9 (17), 2646-2657 (2025).
- S. Gragera, P. Martínez-Merino, J.J. Gallardo, I. Carrillo-Berdugo, D. De los Santos, M. Gragera, R. Alcántara & J. Navas. Hybrid nanofluids based on WSe2-WO3 and a siloxane-based fluid with application in concentrated solar power. Journal of Molecular Liquids 431, 127677 (2025).
- I. Carrillo-Berdugo, R. Grau-Crespo & J. Navas. Interface chemistry and particle size distribution effects on the specific heat capacity of nanofluids. Materials and Design 262, 115451 (2026).
- J.C. Piñero, D. Fernández, R. Alcántara, P. Martínez-Merino & J. Navas. Direct observation of Mirror-Twin-Boundaries in WS2 quantum dots via HRTEM imaging. Applied Surface Science 726, 165870 (2026).
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- I. Carrillo-Berdugo, R. Grau-Crespo & J. Navas. MD Study of Excess Heat Capacity in Nanofluids. 9th Micro and Nano Flows Conference (Edinburgh, UK), 03/09/2025-05/09/2025.
- J.J. Gallardo, R. Alcántara, V. Guillén-Domínguez, I. Carrillo-Berdugo, D.M. de los Santos & J. Navas. Highly stable nanofluids based on a linear silicone fluid. 9th Micro and Nano Flows Conference (Edinburgh, UK), 03/09/2025-05/09/2025.
- I. Carrillo-Berdugo, M. Gragera, S. Gragera, J.J. Gallardo, D. De los Santos, R. Alcántara & J. Navas. The Role of Interfaces on Heat Transfer and Storage in Nanofluids: From Atomistic Simulations to Functional Design. 3rd International Conference on Advanced Nanomaterials and Nanotechnology (Budapest, Hungary), 21/09/2026-22/09/2026.
- D. De los Santos, F. Abarca-Oliva, J.J. Gallardo, I. Carrillo-Berdugo, S. Gragera, M. Gragera, R. Alcántara & J. Navas. Development of nanofluids based on allotropes of carbon in PDMS for concentrated solar power applications. 3rd International Conference on Advanced Nanomaterials and Nanotechnology (Budapest, Hungary), 21/09/2026-22/09/2026.
- S. Gragera, J.J. Gallardo, D. De los Santos, I. Carrillo-Berdugo, R. Alcántara, M. Gragera & J. Navas. MoS2 Nanofluids Dispersed in Siloxane-based Fluids for Concentrated Solar Energy Applications. 3rd International Conference on Advanced Nanomaterials and Nanotechnology (Budapest, Hungary), 21/09/2026-22/09/2026.
- J.J. Gallardo, M. Gragera, S. Gragera, D. De los Santos, I. Carrillo-Berdugo, R. Alcántara, J. Navas. Aluminum nitride film deposition: optimization, characterization and applications. 3rd International Conference on Advanced Nanomaterials and Nanotechnology (Budapest, Hungary), 21/09/2026-22/09/2026.
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