Estos cinco proyectos se centrarán en el uso de la solar termoeléctrica en los sectores del cemento, el hidrógeno y los productos químicos, y servirán para avanzar en los objetivos establecidos en la Hoja de Ruta de la Descarbonización Industrial del DOE y en la recientemente lanzada Acción de Calor Industrial. Los otros cinco proyectos apoyarán los esfuerzos del DOE para desarrollar plantas de CSP de nueva generación, que pueden generar electricidad de bajo coste a cualquier hora del día.
"Las tecnologías termosolares nos ofrecen una importante oportunidad para mejorar y reducir las emisiones de las plantas industriales de todo el país, al tiempo que satisfacen las necesidades energéticas de Estados Unidos con una generación de energía fiable y permanente", declaró la Secretaria de Energía de Estados Unidos, Jennifer M. Granholm, al presentar la nueva hoja de ruta. ”Las inversiones del DOE impulsarán la innovación necesaria para construir una economía de energía limpia y cumplir nuestros objetivos climáticos, al tiempo que se diversifican las fuentes de energía limpia fiable y fácilmente disponible".
Las tecnologías CSP pueden utilizarse para generar electricidad mediante una turbina, pero también pueden aplicarse para suministrar calor a una gran variedad de aplicaciones industriales, como la desalinización de agua, el procesamiento de alimentos, la producción química y el procesamiento de minerales.
Los diez proyectos que recibirán financiación del DOE son los siguientes:
Descarbonización industrial (cinco proyectos, 13,2 millones de dólares):
• Heliogen (Pasadena, CA): su finalidad es demostrar un proceso para descarbonizar el calentamiento de piedra caliza a 950°C, lo que podría reducir las emisiones de carbono asociadas a la fabricación de cemento. (Importe de la subvención: 4,1 millones de dólares).
• Sandia National Laboratories (Albuquerque, NM): optimizará los procesos y diseños de transferencia de calor asociados a la producción de cemento mediante energía solar. (2,6 millones de dólares).
• Solar Dynamics (Broomfield, CO): desarrollará y probará novedosos tanques de almacenamiento de energía térmica en sales fundidas para permitir el suministro de calor libre de carbono a demanda. (2,3 millones de dólares).
• Universidad de Florida (Gainesville, FL): diseñará y validará un reactor termoquímico solar altamente eficiente y escalable para producir hidrógeno a partir de agua y luz solar. (2,2 millones de dólares).
• Universidad de Maryland: College Park (College Park, MD): desarrollará un nuevo tipo de reactor químico para descarbonizar la producción de propileno, un precursor clave de muchos productos químicos. (2 millones de dólares).
Tecnologías de partículas sólidas Gen3 (cinco proyectos, 10,7 millones de dólares):
• GE Research (Niskayuna, NY): su objetivo es el diseño preliminar de un bloque de energía de dióxido de carbono supercrítico (sCO2) optimizado para la CSP Gen3 que utiliza partículas sólidas. (Importe de la subvención 1,6 millones de dólares).
• Mississippi State University (Starkville, MS): el equipo del proyecto desarrollará un novedoso sistema de almacenamiento de energía termoquímico basado en partículas para la CSP. (3,1 millones de dólares)
• Sandia National Laboratories (Albuquerque, NM): diseñará sensores de flujo másico de alta temperatura que utilizan partículas sólidas para mover y almacenar energía térmica para el funcionamiento fiable de los sistemas CSP Gen3. (1 millón de dólares).
• Sandia National Laboratories (Albuquerque, NM): diseñará un sistema modular de compuertas deslizantes para el control de los flujos de partículas en los receptores de CSP, en colaboración con un fabricante de válvulas industriales. (1,9 millones de dólares).
• Universidad de Wisconsin-Madison (Madison, WI): busca desarrollar un prototipo de intercambiador de calor de partículas a CO2 utilizando técnicas avanzadas de diseño y fabricación. (3,1 millones de dólares).
Hoja de ruta del consorcio Heliostat
Para seguir avanzando en las tecnologías de CSP, el DOE ha publicado, además, una hoja de ruta, desarrollada por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), para guiar la investigación y el despliegue de los heliostatos, los espejos que siguen al sol y concentran la luz solar en las plantas de CSP.
Estos componentes representan entre el 30 y el 40% del coste de un sistema de CSP, por lo que reducir su coste puede tener un impacto significativo en el objetivo del DOE de que en 2030 estas plantas tengan un coste de 0,05 dólares/kWh.
Entre las áreas clave que la hoja de ruta identifica como maduras para la innovación se encuentran el funcionamiento automatizado y el aprendizaje automático, la metrología, la fabricación e instalación automatizadas, así como los controles inalámbricos seguros.
El Consorcio Heliostat del DOE (HelioCon) será el encargado de aplicar la hoja de ruta.
