En el marco del proyecto sTES, el centro de investigación vasco CIC energiGUNE está trabajando en el desarrollo de materiales que tripliquen la capacidad de almacenamiento de energía térmica de los acumuladores de agua caliente y/o vapor que se utilizan en los procesos industriales. El objetivo de esta labor es el de mejorar la eficiencia energética y reducir los costes de inversión y operación de las instalaciones.
El proyecto sTES, liderado por Giroa-Veolia en colaboración con ARA TT, y en el que participa CIC energiGUNE, «trabaja en el desarrollo e integración de sistemas de almacenamiento térmico innovadores con alta capacidad de almacenamiento, utilizando materiales de cambio de fase (PCM) sólido-sólido para aplicaciones de temperatura de 100 °C a 190 °C. Dichos materiales van a permitir mejorar la eficiencia energética de las instalaciones y reducir la dependencia de combustibles fósiles», explica Gorka Naveran, coordinador del departamento I+D de Giroa-Veolia.
De esta forma, podría multiplicarse por tres la capacidad de almacenamiento térmico de los acumuladores térmicos actuales sin incrementar su volumen.
Desde el diseño hasta la validación
El proyecto se encuentra actualmente en su fase final, ya que ha completado con éxito las dos primeras anualidades de las tres previstas. Para finales de 2021 se espera obtener un resultado satisfactorio que, según lo establecido en la constitución del proyecto sTES, podrá ser testado en las instalaciones de Giroa-Veolia, usuaria final del proyecto.
En este sentido, el proyecto sTES ha sido diseñado para cubrir toda la cadena de valor del proceso, contando con la participación de agentes destacados en cada sector. Es el caso de Giroa-Veolia, especializada en servicios de gestión energética de los edificios, y ARA TT, especializada en diseñar y fabricar bienes de equipo para el mercado de transferencia de calor y recipientes de presión. De esta manera, los participantes garantizan la cobertura integral del proyecto, desde el diseño y desarrollo de materiales hasta la validación a escala preindustrial.
Herramienta de simulación
Los objetivos científico-técnicos del proyecto sTES, además de la obtención de materiales de cambio de fase PCM sólido-sólido, pasan por el desarrollo de una tecnología de carga y descarga que permita el diseño de una herramienta computacional de simulación del proceso de transferencia térmica entre el fluido y el material de almacenamiento.
Para ello se llevarán a cabo ensayos en laboratorio, gracias a la construcción de un equipo específico en las instalaciones de CIC energiGUNE, capaz de generar hasta 50 kg/h de agua caliente o vapor hasta 300 °C, completamente monitorizado, para ensayos de componentes y sistemas.
Retorno de la inversión en dos años
Como resultado, el desarrollo de estos nuevos materiales permitirá reducir entre un 30% y un 40% los costes del sistema por kWh almacenado frente a las soluciones comerciales existentes, con lo que se espera reducir a la mitad el retorno de la inversión a unos dos años.
Tal como señalan los responsables del proyecto, la combinación de innovación y desarrollo de nuevas soluciones tecnológicas, unida a la reducción de costes en los sistemas de cogeneración de energía y a la reducción de los tiempos de retorno de la inversión son los puntos claves del sistema sTES, que se alinea con los principios de Hazitek, programa del Gobierno Vasco para promover la I+D en las empresas. Los desarrollos obtenidos en el seno del proyecto podrán implementarse en numerosos procesos industriales de los sectores de alimentación, papel y sector textil, entre otros.