Almacenar la energía del sol a temperaturas superiores a los 1.200 grados centígrados es el objetivo del nuevo proyecto europeo SUNSON (“Hijo del Sol”), coordinado por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Este hito supondría más del doble de la temperatura de funcionamiento de las centrales termosolares existentes en la actualidad.

De esta forma, el proyecto pretende propiciar una nueva generación de centrales termosolares más compactas y eficientes que permitan flexibilizar el sector energético usando fuentes de generación renovables. Para acometer este reto, la solución propuesta combina en un único sistema concentradores solares con ópticas avanzadas, materiales de cambio de fase para el almacenamiento térmico y convertidores termofotovoltaicos para la generación de electricidad.

El proyecto, financiado por la Agencia Europea de Infraestructura Climática y Medio Ambiente (CINEA), cuenta con un consorcio multidisciplinar liderado por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), formado por 6 organizaciones europeas que incluye pymes (IONVAC Process y HOLOSS), centros tecnológicos (IDENER), centros públicos (CIEMAT) y universidades (la institución noruega NTNU, junto con la UPM). Las áreas de especialización cubren un amplio abanico de disciplinas enfocadas en el sector de la energía solar y la sostenibilidad.

“El proyecto SUNSON tratará de resolver uno de los mayores desafíos energéticos a los que nos enfrentamos este siglo: el suministro ininterrumpido de energía renovable”, explica Alejandro Datas, coordinador del proyecto y profesor e investigador del Instituto de Energía Solar (IES) de la UPM. “De tener éxito, la tecnología desarrollada en SUNSON pretende promover una nueva generación de sistemas termosolares más compactos y eficientes que puedan producir energía siempre que se necesite, independientemente de si hace sol o no”.

El sol en una caja

SUNSON propone un claro avance en el campo de las energías renovables, especialmente la solar, donde la gran limitación es la falta de soluciones económicas y eficientes cuando la demanda es intermitente. En concreto, el objetivo de SUNSON es demostrar la viabilidad y el potencial de una solución que integra conversión y almacenamiento energético en un único dispositivo altamente modular y compacto (SUNSON-BOX).

El sistema se basa en la tecnología de conversión que aprovecha la energía solar para producir calor, almacenarlo y generar electricidad bajo demanda. Este desacople evita la dependencia de la variabilidad de fuentes renovables, aumentando así considerablemente su flexibilidad de integración energética. Esto permitirá generar electricidad acorde a la demanda y, a su vez, el exceso de calor puede ser usado en procesos de calor industrial, agua caliente sanitaria o calefacción. Por eso, su aplicación es muy prometedora en los sectores energético, industrial, de edificación, e incluso para la futura generación de hidrógeno. Para poder facilitar su diseño, viabilidad y replicabilidad, el proyecto también desarrollará una poderosa herramienta informática (SUNSON-TOOL) que integra algoritmos de inteligencia artificial.

En los próximos casi 4 años de proyecto, el equipo de SUNSON pretende desarrollar un prototipo 10 veces más compacto que los sistemas termosolares convencionales gracias a la incorporación de materiales de cambio de fase que almacenan energía en forma de calor a temperaturas superiores a los 1.200°C. A estas temperaturas, el calor se vuelve incandescente. Por eso, el sistema incorpora convertidores termofotovoltaicos que transforman directamente la incandescencia en electricidad. La tecnología se validará en la Plataforma Solar de Almería (PSA-CIEMAT), centro líder en investigación en tecnología termosolar, lo que facilitará la futura etapa de desarrollo y comercialización.

Almacenamiento energético con premio

A través de la financiación conseguida por parte de la Unión Europea, y que comenzó en el marco del proyecto europeo Amadeus hace aproximadamente seis años, el grupo de investigadores liderado por Alejandro Datas logró desarrollar un primer prototipo de almacenamiento de energía a escala de laboratorio.

“Recientemente nos han financiado dos proyectos más, el Thermobat y el SunSon, con los cuales vamos a utilizar la tecnología en dos aplicaciones concretas: el almacenamiento de electricidad y el almacenamiento directo de energía solar concentrada. Con esta financiación vamos a desarrollar dos prototipos preindustriales con una mayor capacidad de acumulación, paso intermedio clave para poder llegar a una fase industrial y poder poner la tecnología en el mercado”, explica Datas.

En concreto, la tecnología en la que se apoyan los proyectos Thermobat y SUNSON fue considerada como mejor invento europeo en los Premios Radar de la Innovación, otorgados en noviembre de 2022 por la Comisión Europea, dentro de la categoría Kickstarter. Estos galardones reconocen las innovaciones más prometedoras de Europa creadas a partir de proyectos de investigación e innovación financiados con fondos europeos.