La Universidad Loyola ha obtenido nuevos resultados para mejorar el aprovechamiento de la energía solar en varias fases del proceso: captación, almacenamiento térmico, transferencia de calor y conversión en electricidad. Los avances se enmarcan en el proyecto ‘Thermal Energy Storage and Materials Design for Solar-Driven Trigeneration’ (Theodora), financiado por la Agencia Estatal de Investigación.
El proyecto, dirigido por los investigadores José Luis Endrino Armenteros y Francisco de Paula Montero Chacón, estudia nuevos materiales para sistemas solares de trigeneración, capaces de emplear una misma fuente energética para producir electricidad, calor y refrigeración. La investigación aborda el problema desde las propiedades de los materiales hasta su posible integración en componentes y sistemas energéticos.
Materiales para captar y almacenar energía solar
Una de las líneas de trabajo analiza la mejora de la captación solar y la transformación del calor en electricidad. Un estudio publicado en 2025 en Dyna evalúa dos recubrimientos aplicados a un colector solar conectado a un sistema de conversión termoeléctrica.
La simulación, elaborada con datos meteorológicos de Dos Hermanas, indica que uno de los recubrimientos estudiados, denominado NFT, alcanza un rendimiento superior al de Pyromark en las condiciones analizadas. El trabajo también examina el efecto del envejecimiento de estos materiales sobre su capacidad para captar radiación solar y sobre el rendimiento energético del conjunto.
Otra línea del proyecto se centra en materiales basados en cemento como alternativa para almacenar energía térmica. Un trabajo publicado en ‘Journal of Physics: Conference Series’ compara mediante simulación el comportamiento del hormigón convencional con una formulación que incorpora nanopartículas de dióxido de silicio.
Los resultados apuntan a que la incorporación de estas nanopartículas puede incrementar la capacidad del material para almacenar calor y alterar su respuesta ante los cambios de temperatura. El estudio aporta información útil para el diseño de futuros sistemas de almacenamiento térmico, aunque se basa en una evaluación numérica que deberá completarse con validación experimental.
Nanofluidos y transferencia de calor
Theodora también ha investigado nanofluidos, líquidos que incorporan partículas de tamaño nanométrico para modificar determinadas propiedades. Un estudio de U. A. Muhammad y José Luis Endrino, publicado en ‘Frontiers in Materials’, analiza cómo distintos aditivos pueden mejorar el comportamiento de estos fluidos.
Los resultados contribuyen a identificar formulaciones con potencial para favorecer la transferencia de calor en futuros sistemas energéticos. Esta línea ha dado lugar además a una solicitud de modelo de utilidad presentada por la Fundación Universidad Loyola en febrero de 2026 y publicada por la Oficina Española de Patentes y Marcas en julio de 2026 con el número ES 1 330 507 U.
El denominado sistema de ensayo para la evaluación de nanofluidos permite estudiar simultáneamente las propiedades térmicas y ópticas de estos materiales mientras circulan por un circuito cerrado y bajo condiciones controladas. El dispositivo incorpora sensores y sistemas de medición para modificar las condiciones del flujo y observar los cambios en el comportamiento del fluido, lo que facilita ensayos más próximos a posibles aplicaciones energéticas.
Continuidad del proyecto Theodora
Los resultados obtenidos avanzan en tres elementos complementarios de los sistemas solares: la captación de radiación, el almacenamiento de energía térmica y su transporte eficiente. No constituyen todavía la validación de un sistema completo de trigeneración, pero proporcionan conocimiento y herramientas para desarrollar sus distintos componentes.
El equipo investigador está pendiente de la resolución de una propuesta de colaboración con Filipinas. Si obtiene financiación, permitiría estudiar el comportamiento de estas soluciones en condiciones ambientales de humedad extrema y ampliar el conocimiento generado durante Theodora.
La investigación forma parte del proyecto PID2021-128727OB-I00, financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033/FEDER, UE, a través del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea.