| COM_GRUPO_PROYECTO_TITULO | Optimización de sistemas de trigeneración solar mediante nanofluidos |
|---|---|
| COM_GRUPO_PROYECTO_ABREVIADO | NORA |
| Management area | Project |
| Start | 01/12/2022 |
| Abstract | De acuerdo al "World Energy Council" la sostenibilidad en la producción de la energía se fundamenta en tres dimensiones fundamentales: la seguridad de la energía, su equidad, y la sostenibilidad medioambiental de los sistemas de energía. Conseguir llegar a un adecuado balance de estos tres objetivos contituye el llamado "Trilema". La prosperidad y competitividad de una nación reside en tener un adecuado balance de sus sistema energético que le permita afrontar este Trilema. A pesar de la impresionante aportación de las energías renovables al balance energético, España ocupa la posición 18ª en el World Trilema ranking, y se encuentra por debajo de muchos de sus vecinos como Francia, Alemania, Dinamarca, Reino Unido, Suiza y Luxemborgo. El proyecto NORA aborda los tres objetivos del Trilema: reducción de costes, reducción de emisiones y seguridad en el suministro. Para conseguir estos objetivos proponemos el desarrollo de novedosos nanofluidos para ser usados como fluidos de transferencia y de trabajo en un sistema de trigeración a partir de energía solar. Esto permitiría la implementación de sistemas más compactos y eficientes para la producción, sin emisiones, de calor, refrigeración, y energía eléctrica. La propuesta aborda dos desafíos tecnológicos y científicos fundamentales: i) la evaluación de de las mejoras potenciales que el uso de nanofluidos acarrea en sistemas de trigeneración solar en casos de estudio particulares, y ii) desafíos de estabilidad, diseño y escalabilidad que afrontan los nanofluidos antes de que puedan ser usados en tecnologías maduras de producción. Para alcanzar este fin, en NORA se propone específicamente el siguiente desarrollo experimental y teórico en nanofluidos: 1. Nanofluido de base Therminol-VP1 como fluido de transferencia de calor con mejoras en conductividad térmica y de absorción solar. 2. Nanofluido de base R245fa con mejora de conductividad térmica como fluido de trabajo en un ciclo orgánico de Rankine (ORC). 3. Nanofluido de base binaría H2O/LiBr con mejora de conductividad térmica y de transferencia de materia como refrigerante en el sistema de refrigeración por absorción. Una de las hipótesis clave en la propuesta es que las mejoras en las propiedades termofísicas de los los nanofluidos es el resultado de una adecuada microestructura de la suspensión coloidal. En base a ello, el trabajo experimental y teórico se centrará en la estabilidad y control de la microestructura mediante métodos de estabilización, así como en el modelado y predicción de la microestructura bajo una condiciones de flujo externo impuesto. Además, llevaremos a cabo simulaciones multiescala para caracterizar el sistema a todos los niveles: i) en la microescala, para determinar el efecto de la microestructura en las propiedades efectivas del nanofluido; ii) en la escala del componente (p.ej, intercambiador de calor), mediante modelos CFD de 1 o 2-fases del nanofluido, y iii) en la escala del sistema, para evaluar el rendimiento de los sistemas de trigeneración solar basados en nanofluidos en 6 casos de estudio seleccionados a lo largo del mundo. |
| Funding body | AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION |
| Amount | 226780.00 € |
| Unit |
Materiales y Sostenibilidad Departamento de Ingeniería Programa de Doctorado en Ingeniería |
| IP/CO IP | |
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