Los investigadores de la Fundación Bruno Kessler (FBK), con sede en Trentino (Italia), presentarán en el Congreso mundial sobre energías renovables que tendrá lugar la próxima semana en Abu Dhabi su investigación sobre una nueva microunidad que combina calor y energía (CHP, por sus siglas en inglés) y está alimentada por CSP.
El objetivo del proyecto, que recibe el nombre de Digespo (Cogeneración [producción combinada de calor y electricidad] distribuida a pequeña escala a partir de energía de concentración solar), es crear un sistema microcombinado de calor y energía (m-CHP) de 1-3 kWe, 3-9 kWth basándose en la CSP y en la tecnología de motor Stirling.
“El proyecto implica la realización de un sistema integrado que incluye concentradores parabólicos de 40cm x 2m, un receptor que han diseñado los socios del proyecto de manera específica, y un fluido termal que circula en un circuito hidráulico a una temperatura cercana a los 350ºC, que entra en el motor Stirling para cogenerar energía termoeléctrica”, explica Luigi Crema, coordinador científico de Digespo, e investigador en la Unidad de tecnologías medioambientales y energías renovables (REET) de la Fundación Bruno Kessler (FBK) en Italia.
“La tecnología m-CHP puede suministrar una combinación de energía eléctrica y termal a una eficacia general del 65-70%”, añade.
Como ocurre con otras tecnologías CSP, el sistema depende de la radiación solar directa. Aunque estas pautas generales no pueden aplicarse en latitudes norte, Crema afirma que podría usarse en construcciones de la región Mediterránea o en otros lugares, como los Alpes del norte de Italia, con una exposición hacia el sur, dado su alta (70%-80%) radiación solar directa.
Actualmente, Digespo está desarrollando las tecnologías base, incluyendo las ópticas, la capa de cermet, los tubos evacuados, y el motor Stirling, en cooperación con los desarrolladores líderes en Europa y con las industrias de los sectores específicos. En este aspecto, el proyecto está abierto a colaboraciones por parte de participantes comerciales.
Según Crema, el proyecto estará listo en tres años. “La primera parte del proyecto se completará en junio de 2011, cuando presentaremos el primer prototipo en el Hotel Hilton de Malta”.
Este primer prototipo se desarrollará usando tecnologías convencionales mientras que el segundo, que se completará en 2012, incorporará un receptor, un concentrador y una tecnología de motor Stirling patentados.
¿CHP para CSP a escala de servicio público?
Mientras Digespo está trabajando en una microunidad CHP, Crema señala que hay potencial para ampliar la tecnología. “Dichos resultados pueden extenderse sobre el límite de la micro CHP”, confirma.
“Nuestra intención es trabajar en el mercado de tecnologías versátiles, que suministran un completo análisis del ciclo de vida y de un bajo coste de energía nivelado (LEC, por sus siglas en inglés). Todavía no está claro qué aplicación podría transferirse a una planta a gran escala. Las ópticas seguro, pero no sólo eso”, indica Crema.
Según Crema, la eficacia de la m-CHP hace que la unidad CSP-CHP sea más competitiva que las tecnologías estándar PV y CSP independientes.
“[En comparación con la PV estándar] tiene la misma eficacia en la fracción eléctrica, pero la condición adicional de la termal, y [comparada con la] tecnología [termosolar] estándar, los valores de la energía eléctrica primaria son mayores que sólo los de la termal”.
Innovación del producto
El proyecto Digespo, que recibió a principios de año una financiación de €3.2 millones en el marco del apartado energético del Séptimo Programa Marco (FP7, por sus siglas en inglés) de la UE, es uno de los diversos programas pilotos de energía renovable que está desarrollando el centro de investigación con sede en el Trentino.
“Otros proyectos pilotos notables en los que estamos trabajando incluyen biomasa, energía geotérmica y otros recursos de energía renovable, así como un prototipo de almacenamiento termal que usa zeolitas o sólidos cristalinos microporosos”, señala Crema.
Una vez que los proyectos piloto están listos y funcionando de manera independiente, la FBK se centrará en cómo pueden integrarse para suministrar sistemas híbridos.
“El siguiente paso es integrar la micro CSP y el almacenamiento energético, o integrar la micro CSP y las unidades de biomasa en un sistema único y compacto de cogeneración”, explica. Es probable que la siguiente fase comience a partir de 2012.
“A un plazo más largo, estamos estudiando la integración de estos proyectos, el acoplamiento solar y biomasa, micro CSP y CHP. Esto podría haber añadido valor en términos de reducción del coste de tener cobertura entre las fuentes y la energía generada a nivel local, y posiblemente incluso incorporar nuevas formas de almacenamiento energético”.
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