Título Theodora
Abreviado
Área de gestión Proyecto
Comienzo 01/09/2022
Abstract Según el Consejo Mundial de Energía, la sostenibilidad energética se basa en tres dimensiones fundamentales: seguridad energética, equidad energética y sostenibilidad medioambiental de los sistemas energéticos. Equilibrar estos tres objetivos constituye el llamado "Trilema". La prosperidad y competitividad de un país pasa por tener un conjunto de sistemas equilibrados que le permitan abordar este Trilema. A pesar de su impresionante combinación de energías renovables, España solo ocupa el puesto 18 en el ranking Mundial de Trilema, y se encuentra actualmente por detrás de muchos de sus vecinos cercanos, incluidos Francia, Alemania, Dinamarca, Reino Unido, Suiza y Luxemburgo. El proyecto THEODORA aborda los tres objetivos de Trilemma de reducción de costes, reducción de emisiones y seguridad del suministro energético. El proyecto se centra en el desarrollo de un conjunto de materiales y un subsistema avanzado de almacenamiento de energía basado en cemento, que permitirá la implementación de sistemas de trigeneración más compactos y rentables para la producción de calor, refrigeración y electricidad, sin emisiones. El objetivo de THEODORA es llevar a cabo un conjunto avanzado de investigaciones de simulación multifísica para el desarrollo de 1) recubrimientos solares selectivos para absorbedores, 2) sistema de almacenamiento de energía térmica basado en cemento y 3) nanofluidos para la transferencia de calor, para una moderna planta de trigeneración impulsada por energía solar. Todos los diseños de nuevos materiales serán validados experimentalmente a nivel de componentes a través de un conjunto de técnicas de fabricación y caracterización bien establecidas antes de su integración para la simulación del sistema de trigeneración completo. El descubrimiento y la innovación de materiales se llevará a cabo de la siguiente manera: 1. En primer lugar, proponemos el desarrollo de una capa absorbente de nanocompuesto de base carbono, recubierta por una capa protectora antireflectante que estará justo en la superficie del tubo absorbedor para lograr una conversión óptima de energía solar. El desarrollo de un recubrimiento de receptor solar, capaz de operar bajo el aire, es uno de los desafíos para reducir algunos de los costos a largo plazo. También es una forma de reducir la complejidad de las tecnologías de concentración solar lineales existentes (tecnologías de cilindro parabólico y Fresnel). 2. En segundo lugar, el uso de sistemas de almacenamiento de energía es necesario para equilibrar la demanda energética. Entre los diferentes enfoques de almacenamiento, el almacenamiento de energía térmica (TES) puede ser particularmente útil en una planta de trigeneración, ya que una buena parte de la energía se consumiría en esa forma específica. Proponemos el uso de componentes TES con base cemento (p. Ej., bloques de hormigón) que han sido previamente funcionalizados para su uso en rangos de temperatura baja-media. 3. En tercer lugar, se propone el uso de un nanofluido de bromuro de litio-alúmina como fluido caloportador siguiendo un método de síntesis recientemente desarrollado que incluye la funcionalización de la superficie de las partículas. Se espera que el enfoque propuesto resulte en una mejora significativa de las propiedades térmicas del nanofluido y en una estabilidad y rendimiento a largo plazo del subsistema ORC en la planta de trigeneración. Por último, se analizará un conjunto de seis soluciones diferentes en distintas geografías.
Entidad financiadora Diseño de materiales y sistema de almacenamiento de energía térmica en trigeneración basada en energía solar de almacenamiento de energía
Importe 121000 €
Unidad Departamento de Ingeniería
Materiales y Sostenibilidad
Programa de Doctorado en Ciencia de los Datos
Programa de Doctorado en Ingeniería
Investigador Principal
CO IP

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