Instituto de Investigación Loyola Energía, Tecnología y Sostenibilidad

Diseño de materiales y sistema de almacenamiento de energía térmica en trigeneración basada en energía solar

El proyecto THEODORA aborda uno de los mayores desafíos del sistema energético actual: alcanzar un equilibrio entre seguridad del suministro, sostenibilidad medioambiental y equidad energética, los tres pilares del llamado “Trilema Energético”, definido por el Consejo Mundial de Energía.

Aunque España cuenta con una notable capacidad en energías renovables, todavía ocupa el puesto 18 en el ranking mundial del Trilema, por detrás de varios países europeos. THEODORA busca contribuir a mejorar esta posición mediante el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías de almacenamiento energético que hagan posible una producción limpia, estable y eficiente.

Objetivo general

THEODORA persigue la creación de un subsistema avanzado de almacenamiento de energía basado en cemento, destinado a plantas de trigeneración (calor, refrigeración y electricidad) más compactas, rentables y sin emisiones.

Para lograrlo, el proyecto combina simulación multifísica, innovación en materiales y validación experimental, integrando los resultados en un sistema completo de trigeneración impulsado por energía solar.

Líneas principales de investigación

1. Recubrimientos solares selectivos
   Desarrollo de una capa absorbente de nanocompuesto de carbono, protegida por una capa antirreflectante, diseñada para colocarse en la superficie de los tubos absorbedores solares.
   Este recubrimiento permitirá maximizar la conversión de energía solar y reducir los costes de operación, simplificando las tecnologías de concentración solar lineal (como cilindros parabólicos o Fresnel).
2. Almacenamiento térmico basado en cemento
   Implementación de un sistema de almacenamiento de energía térmica (TES) empleando bloques de hormigón funcionalizados para trabajar en rangos de temperatura baja-media.
   Esta solución ofrece robustez, bajo coste y sostenibilidad, aprovechando materiales ampliamente disponibles.
3. Nanofluidos para transferencia de calor
   Desarrollo de un nanofluido de bromuro de litio y alúmina, obtenido mediante un proceso innovador de funcionalización de partículas.
   Su uso mejorará la transferencia térmica y la estabilidad del subsistema ORC (ciclo orgánico de Rankine), optimizando el rendimiento global de la planta

Con un enfoque integral que combina ciencia de materiales, ingeniería energética y sostenibilidad, THEODORA aspira a avanzar hacia un modelo energético más equilibrado, limpio y seguro, contribuyendo al liderazgo tecnológico de España en energías renovables y sistemas de almacenamiento.