El proyecto AMADEUS (Next Generation Materials and Solid State Devices for Ultra High Temperature Energy Storage and Conversion) ha logrado financiación de la convocatoria Future Emerging Technologies (FET), del programa Horizon 2020 de la Comisión Europea. Esta convocatoria está dedicada a financiar las etapas más tempranas de la I+D asociada a nuevas ideas que puedan revolucionar las tecnologías del futuro. Tan solo 4 de cada 100 propuestas presentadas han logrado financiación, convirtiéndola en una de las convocatorias más competitivas de todo el programa Horizon 2020.
Tres años de investigación
El proyecto cuenta con un presupuesto de 3,3 M€ para los próximos tres años, periodo durante el cual se investigarán nuevos materiales y dispositivos que permitan almacenar energía a temperaturas en el rango de los 1000 y 2000 ºC. De esta forma, se pretende romper con la barrera de los 600ºC, raramente superada por los sistemas actuales empleados en centrales termosolares.
En particular, se investigarán distintos aleados metálicos de silicio y boro, que funden a temperaturas superiores a los 1.385ºC y que permitirán almacenar entre 2 y 4 MJ/kg. Esto es un orden de magnitud superior a la de las sales empleadas actualmente.
Además, el proyecto investigará los materiales necesarios para contener estos metales fundidos durante largos periodos de tiempo y lograr un buen aislamiento térmico, así como los dispositivos para lograr una conversión eficiente del calor almacenado en electricidad.
Para esto último, se investigará un nuevo concepto (patentado por investigadores de la UPM) que combina los efectos termiónico y fotovoltaico para lograr la conversión directa del calor en electricidad.
A diferencia de las máquinas térmicas convencionales, este nuevo concepto no requiere contacto físico con la fuente térmica, ya que se basa en la emisión directa de electrones (efecto termiónico) y de fotones (efecto termofotovoltaico).
Aparte de poder trabajar a temperaturas muy elevadas, estos dispositivos también permitirán simplificar y abaratar drásticamente el sistema, ya que no requiere de un fluido caloportador, ni de tuberías e intercambiadores de calor, que, a día de hoy, suponen gran parte del coste de estas instalaciones.
Impacto en varios sectores
Los resultados de la investigación llevada a cabo en este proyecto pretenden impactar en varios sectores, desde la concepción de nuevos sistemas termosolares más compactos y modulares, hasta el desarrollo de sistemas de recuperación de calor en la industria o sistemas almacenamiento y cogeneración en domicilios.
En AMADEUS colaboran siete centros de investigación de seis países europeos, con experiencia en campos tan diversos como la metalurgia, el aislamiento térmico, la dinámica de fluidos, y dispositivos semiconductores de estado sólido.
El consorcio de investigación, coordinado por el Dr. Alejandro Datas y el Prof. Antonio Martí, ambos de la Universidad Politécnica de Madrid, contará con la participación del Consejo Nacional de Investigación de Italia, el Instituto de Investigación de la Fundición de Polonia, la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, el Centro Hellas para la Investigación y la Tecnología de Grecia, la Universidad de Stuttgart de Alemania, y la compañía IONVAC Process SRL de Italia.
