Optimización del consumo de agua en plantas termosolares

La energía termosolar de concentración, conocida como CSP, es aquella que utiliza espejos o lentes para concentrar una gran cantidad de luz solar sobre una superficie pequeña. Se trata de un sistema que destaca por generar un impacto medioambiental menor que otras tecnologías de generación de energía.

Al igual que otras tipologías de plantas térmicas (gas, carbón, nuclear, etc.), las plantas de CSP consumen grandes cantidades de agua (2000-3000 m3/GWh) para la generación de vapor y la refrigeración del ciclo. Este gasto se asocia principalmente al propio ciclo termodinámico; refrigeración (82-94%) y purgas (4-8%), a la limpieza (2-10%) y en las plantas termosolares se añade una cantidad menor adicional para la limpieza del campo solar (2-10%).

El proyecto WASCOP (“Water Saving for Concentrated Solar Power”), enmarcado en el programa europeo Horizon 2020 y en el que participa IK4-TEKNIKER, busca desarrollar y validar nuevas tecnologías flexibles para reducir el consumo del agua entre un 70% y un 90% en las plantas solares termoeléctricas.

Para ello, se implementarán procesos de refrigeración más eficientes y sostenibles, con la introducción de métodos de refrigeración híbridos (seco/húmedo).

También se aplicarán nuevas tecnologías de limpieza, como la ultrasónica, que reducirán el consumo de agua y efectuarán un lavado más efectivo. Además, con la ayuda de barreras de polvo o la aplicación de nuevos recubrimientos funcionales se disminuirá la suciedad depositada en los dispositivos de la planta, como reflectores y absorbedores, mejorando el rendimiento de la planta al aumentar la energía reflejada primero y absorbida después.

Durante el proyecto, IK4-TEKNIKER está trabajando en tres líneas de investigación principales, relacionadas todas ellas con la optimización de las operaciones de limpieza:

• Desarrollo de recubrimientos anti-soiling (repelentes de la suciedad) para reflectores solares basados en sol-gel, una técnica de síntesis y deposición química muy versátil para la obtención de materiales cerámicos y vítreos.
• Desarrollo de sensores de bajo coste que permitan conocer en tiempo real el nivel de suciedad y las necesidades de limpieza en cada parte del campo.
• Desarrollo de un dispositivo para la limpieza ultrasónica de reflectores solares.

El proyecto WASCOP, enmarcado en el programa europeo Horizon 2020 cuenta con un presupuesto de casi 6 millones de euros y con un consorcio que incluye a universidades, PYMEs, industrias y diferentes centros tecnológicos.