Unidades I+D

Procesos de Alta Temperatura

Dr. José González

Investigador Senior y responsable de la Unidad de Alta Temperatura

jose.gonzalez@imdea.org

Dr. Manuel Romero

Director Adjunto y Profesor de Investigación

manuel.romero@imdea.org

La Unidad de Procesos de Alta Temperatura del Instituto IMDEA Energía aboga por la descarbonización del sistema energético mediante el uso de la energía solar en la síntesis de combustibles y productos químicos, la producción de calor en procesos industriales y la generación eléctrica. Para ello, sus actividades de I+D se centran en tecnologías de concentración solar modulares, altamente eficientes, gestionables y económicamente competitivas.

Líneas de Investigación 

Esquemas modulares de dispositivos solares térmicos para su integración en entorno urbanos e industriales;

Receptores y reactores solares avanzados (presurizados, volumétricos y partículas) e intercambiadores de calor;

Almacenamiento térmico de alta temperatura (termoquímico, sensible y de cambio de fase);

Síntesis de combustibles solares y productos químicos usando óxidos metálicos;

Análisis de integración de energía solar en procesos industriales, recuperación de calor e impacto ambiental (ciclos termodinámicos avanzados, nexus agua-energía, deslumbramiento)

Instalaciones

Nuestras actividades se organizan alrededor de cuatro infraestructuras: (i) El laboratorio de diseño computacional de procesos de alta temperatura (HTPU-CDL); (ii) El laboratorio de procesos de alta temperatura (HTPU-LAB): (iii) el simulador solar de alto flujo de 42 kWe (KIRAN42); y (iv) el campo solar de IMDEA Energía, consistente en 169 heliostatos y una torre con dos plataformas de ensayos a 12 y 15 m de altura.

Proyectos I+D

Resultados Relevantes

Pubicaciones

A solar tower fuel plant for the thermochemical production of kerosene from H2O and CO2, Zoller. S., Koepf, E., Nizamian, D., Stephan, M., Patané, A., Haueter. Ph., Romero, M., González-Aguilar, J., Lieftink, D., de Wit, E., Brendelberger, S., Sizmann, A., Steinfeld, A. (2022) Joule, 6(7), 1606 – 161620. https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.06.012

Soiling effect in solar energy conversion systems: A review, Conceição, R., González-Aguilar, J., Alami Merrouni, A., Romero, M. (2022) Renewable and Sustainable Energy Reviews, 162, 112434. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112434

Solar Energy on Demand: A Review on High Temperature Thermochemical Heat Storage Systems and Materials, Carrillo, A.J., González-Aguilar, J., Romero, M., Coronado, J.M. (2019) Chemical Reviews, 119, 7, 4777-4816. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00315

Thermal and hydrodynamic behavior of ceramic volumetric absorbers for central receiver solar power plants: A review, Gomez-Garcia, F., González-Aguilar, J., Olalde, G., Romero, M. (2016) Renewable and Sustainable Energy Reviews, 57, 648-658. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.12.106

Concentrating solar thermal power and thermochemical fuels, Romero, M., Steinfeld, A. (2012), Energy and Environmental Science, 5, 11, 9234-9245. https://doi.org/10.1039/c2ee21275g

Hitos y premios

IMDEA Energía coordina la investigación sobre tecnologías de concentración solar en la Comunidad de Madrid a través del programa de investigación ACES2030-CM.

IMDEA Energía aborda los retos en ciencia avanzada y las actividades de investigación integrada en el campo de energía térmica de concentración a través de sus infraestructuras de investigación en el proyecto europeo SFERA-III, el cual ofrece a la comunidad científica un nuevo nivel de servicios de alta calidad.

IMDEA Energy albergó la infraestructura experimental SUN-to-LIQUID, la cual demostró la cadena de síntesis del proceso de conversión solar termoquímica desde agua y CO2 a queroseno empleando un sistema de concentración solar de tipo torre.

El Instituto IMDEA Energía, junto a Bauhaus Luftfahrt e. V.  y ETH Zúrich, ha sido galardonado con el Energy Globe World 2021 por su participación en el proyecto SUNlight-to-LIQUID: Integrated solarthermochemical synthesis of liquid hydrocarbon fuels. El galardón fue anunciado el 8 de noviembre en la gala de entrega celebrada en el marco de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, COP 26. Junto a SUNlight-to-LIQUID han sido reconocidos en la categoría ‘fuego’ la alemana Siemens Gamesa Renewable Energy y Wave Swell Energy, en representación de Australia.

IMDEA Energía recibió el ‘National Energy Globe Award Spain 2021’ dentro de la categoría nacional en reconocimiento al proyecto medioambiental más excepcional en España.

El proyecto SUN-to-LIQUID recibió el premio “SolarPACES 2022 Technology Innovation” por el desarrollo de una nueva tecnología solar de producción de jet fuel para la industria de la aviación.