Esta página web es parte del proyecto TED2021-132518B-I00, financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea Next GenerationEU/PRTR.

Referencia:

TED2021-132518B-I00

Título:

Nanofluidos basados en fluidos siliconados lineales para energía solar de concentración

Resumen:

Las plantas solares de concentración (CSP) tienen dos elementos en común: un sistema absorbedor de radiación y un sistema generador de vapor a alta presión que permite la generación de electricidad. Entre ambos, se usa un fluido transferente de calor cuyo principal cometido es almacenar y transferir el calor absorbido. Así́, la eficiencia de las plantas CSP aumentaría si se sustituyen los fluidos actuales por otros con propiedades de almacenamiento de calor y conductividad térmica mejoradas. Si, además, este nuevo fluido es amigable con el medioambiente, su uso en estas plantas será óptimo.
Las plantas CSP de colectores cilindro-parabólicos (PTC) usan como fluido térmico la mezcla eutéctica de bifenilo y óxido de difenilo. Este fluido tiene interesantes propiedades, pero últimamente ha generado dudas pues no es un fluido amigable con el medioambiente, al ser tóxico e irritante. Así, la comunidad científica está trabajando en el desarrollo de un nuevo tipo de fluidos, conocidos como fluidos siliconados lineales, que son más amigables con el medioambiente, inertes y no tóxicos, pero también muestran una temperatura de operación máxima mayor que el fluido típicamente usado. Sin embargo, estos fluidos siliconados tienen ciertas propiedades térmicas y físicas, como capacidad calorífica y densidad, que son inferiores a las del fluido convencional. Así, la hipótesis de partida es que el desarrollo de nanofluidos basados en este nuevo tipo de fluidos puede permitir mejorar estas propiedades, permitiendo su uso en plantas CSP-PTC, y conduciendo a un aumento en la eficiencia global. 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 principal es desarrollar nanofluidos de alta estabilidad basados en fluidos siliconados con propiedades térmicas mejoradas, que sean prometedores para ser usados en plantas CSP-PTC, pues conducirán a la mejora en la eficiencia global. Para ello se plantea entender los factores que controlan las propiedades termofísicas de estos nanofluidos mediante un análisis dual, teórico y experimental. Se prestará especial atención al análisis de la estabilidad física y química de los nanofluidos y a la caracterización de las propiedades térmicas (capacidad calorífica y conductividad térmica) y reológicas.
Este proyecto tendrá un impacto social y económico significativo. La mejora de la eficiencia global de plantas CSP-PTC gracias al uso de nanofluidos puede conducir a un aumento en la energía obtenida de fuentes renovables, lo cual ayudará a mitigar los efectos del cambio climático, siendo este uno de los objetivos de la transición ecológica, de acuerdo a los objetivos de la Comunidad Europea. Se persigue este objetivo mediante el desarrollo de tecnología basada en nanofluidos, la cual puede ser aplicada a diferentes actividades industriales mejorando la eficiencia energética, y por tanto la calidad de vida de las personas y la sociedad en su conjunto.
Por último, el equipo de investigación posee las capacidades y el conocimiento necesarios para desarrollar el proyecto de forma exitosa, pues tienen 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. El investigador principal de esta propuesta ha liderado hasta 3 proyectos competitivos sobre esta temática.

Producción científica: