Programa de Actividades de I+D entre Grupos de investigación pertenecientes a las universidades y organismos de investigación de la Comunidad de Madrid en la modalidad de programas de actividades de I+D en Tecnologías 2024 (Ref: TEC-2024/ECO-116).
La Energía Solar Térmica de Concentración (ACES o Alta Concentración de Energía Solar) representa un sector de gran importancia en España en los ámbitos de la industria, la energía y la I+D. De los 6 500 MW instalados en el mundo a finales de 2023, 2 300 MW se encuentran operando en España, y las empresas españolas lideran o participan en buena parte de los proyectos en países como EE. UU., China, Sudáfrica, Chile, Emiratos Árabes Unidos o Marruecos. Una de las características de ACES es la capacidad de integrar una gran variedad de fluidos térmicos y en amplios rangos de temperaturas, lo que permite extender su ámbito de aplicación más allá de la producción de electricidad a los nuevos retos en procesos térmicos industriales de difícil electrificación y a procesos de producción de hidrógeno y combustibles sostenibles. Los objetivos net-zero en emisiones para los años 2040 y 2050, plantean un nicho de oportunidad para el importante tejido de I+D y empresa del sector ACES en España. ACES4NET0 se encuadra en este reto y pone en valor el legado e importantes resultados provenientes de los anteriores programas SOLGEMAC-CM (S2009/ENE-1617), ALCCONES-CM (S2013-MAE-2985) y ACES2030-CM (S2018/EMT4319). La estructura de colaboración fomenta la sinergia entre instalaciones y laboratorios tales como campos de helióstatos y concentradores Fresnel, así como simuladores solares de alto flujo, ubicados en Madrid, Móstoles, Getafe y Leganés, que permiten abordar desarrollos hasta niveles de madurez de la tecnología (TRL) 5-6. La investigación en el ámbito de materiales para receptores y reactores solares, almacenamiento de energía, ciclos termoquímicos y fluidos térmicos, se aborda en diversos laboratorios de síntesis y caracterización. El programa se complementa con un conjunto de equipos y software de computación y simulación avanzada en óptica de concentración solar, transferencia de calor y análisis de procesos. ACES4NET0 se desarrolla en tres grandes objetivos:
Objetivo 1. Desarrollar y mejorar instalaciones singulares y formación especializada en la Comunidad de Madrid en el área de la energía solar térmica de concentración. En este objetivo, se planea incorporar tecnologías habilitadoras disruptivas como la inteligencia artificial, machine learning y la digitalización, dirigidas a la mejora de las prestaciones de las instalaciones y de las metodologías de caracterización, las comunicaciones, el diseño de nuevos materiales y la obtención de gemelos digitales.
Objetivo 2. Abordar tanto el desarrollo de materiales y componentes, como el análisis de integración de la ACES en (i) procesos híbridos con electricidad, (ii) procesos térmicos de generación de vapor, calcinación y calentamiento de partículas o (iii) en calentamiento de aire para secado y procesos industriales.
Objetivo 3. Contempla el desarrollo de materiales, reactores químicos, su caracterización en laboratorio y en instalaciones piloto, con simuladores y concentradores solares lineales y de foco puntual, y el estudio de la integración y cambio de escala que se precisan en la hoja de ruta de los primeros demostradores para producir hidrógeno y combustibles sintéticos.
Participantes: Instituto IMDEA Energía (Coordinador); URJC, CSIC. UPM, UC3M, UNED, CIEMAT, Protermosolar, Repsol, Empresarios Agrupados, AELIUS Energies, TEWER Ingeniería, Grupo COX, FERSISOLAR, SOLATOM, SISTEM-CPS
Entidad financiadora/Programa: Comunidad de Madrid/Programas de actividades de I+D en Tecnologías 2024 Comunidad de Madrid
Periodo de realización: Enero 2025-Diciembre 2028
Investigador principal: Dr. Manuel Romero / Dr. José González
