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El MIT se suma al almacenamiento en silicio fundido

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Hace unos días se publicaba una información sobre la investigación que está llevando a cabo el MIT de Estados Unidos para almacenar energía renovable en silicio fundido y así disponer siempre de energía cuando se la necesita. En realidad, no es una investigación pionera. Los pioneros son los investigadores del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES-UPM), que iniciaron el desarrollo de esta tecnología hace ya dos años en el marco del proyecto europeo Amadeus.
El MIT se suma al almacenamiento en silicio fundido

Alejandro Datas, investigador principal del proyecto que coordina el IES-UPM, explicaba en enero de 2017 a Energías Renovables en qué consiste el proyecto Amadeus (ext Generation Materials and Solid State Devices for Ultra High Temperature Energy Storage and Conversion):  "Su objetivo es lograr densidades de almacenamiento energético un orden de magnitud superior a la de los sistemas actuales, y dar lugar a una nueva generación de dispositivos de acumulación energética extremadamente compactos y de menor coste, con potencial aplicación en diversos sectores: desde el almacenamiento directo de energía solar en plantas termosolares, hasta la integración de almacenamiento eléctrico y cogeneración en domicilios y distritos.



Ahora, investigadores del Massachusets Institute of Technology (MIT) quieren también meter  "el sol en una caja". "No es exactamente la misma idea, pero guarda muchas similitudes", afirma Alejandro Datas. Y explica las diferencias entre un proyecto y otro.

"Ambos proyectos tratan de almacenar energía en silicio fundido y en utilizar células fotovoltaicas para convertir el brillo del silicio incandescente en electricidad. La diferencia del proyecto del MIT es que se basa en un principio de funcionamiento similar al de las centrales termosolares convencionales, pero sustituyendo las sales fundidas por silicio y la turbina por células fotovoltaicas. Es decir, que utiliza dos tanques con silicio líquido, uno a más temperatura que el otro, y el silicio debe fluir del tanque caliente al tanque frío pasando por un intercambiador de calor. Por ello, en el concepto del MIT el silicio debe de estar líquido en todo momento".



El investigador español considera que esa necesidad de que el silicio esté siempre líquido es un reto muy importante: "para evitar que el silicio solidifique a 1.414 ºC, el tanque "frío" debe estar a una temperatura en torno a los 2.000 ºC, y el tanque caliente a unos 2.400 ºC. En un trabajo previo, el mismo equipo del MIT ha demostrado la posibilidad de bombear metales líquidos a estas temperaturas. Sin embargo, un reto muy serio al que deberán enfrentarse en el futuro será el de evitar que el silicio solidifique en las tuberías y las obstaculice. Este es un problema similar al que se enfrentan en las centrales termosolares convencionales al bombear sales fundidas. Por eso, en las centrales convencionales tratan de utilizar sales con el menor punto de fusión posible. El proyecto del MIT parece desafiar esta tendencia". 



A punto de publicar resultados
A diferencia del concepto del MIT, en Amadeus se almacena energía en el cambio de fase de sólido a líquido del silicio. "De esta forma nos aprovechamos del elevado calor latente de cambio de fase del silicio, que supera en 10 veces la capacidad de almacenamiento de las sales fundidas. En nuestro concepto el silicio no se mueve, y cambia de estado sólido a líquido en un único tanque, por lo que siempre se encuentra a temperaturas cercanas a la del punto de fusión (1414ºC)", explica Datas a Energías Renovables.



Como consecuencia de ello, "el reto tecnológico es significativamente menor", asegura el investigador. "En esta misma línea está trabajando una empresa australiana (1414 Degrees) pero utilizando turbinas en vez de células fotovoltaicas para producir electricidad", añade el investigador.



El proyecto Amadeus está a punto de terminar su segundo año, y le queda uno más por delante. "Creo que a lo largo de 2019 vamos a publicar los resultados más relevantes. Por ejemplo, hemos descubierto un nuevo aleado del silicio con mejores propiedades incluso que el silicio puro para almacenar energía. También hemos empezando a fabricar el prototipo final del sistema, que integra todos los aprendizajes de estos últimos dos años, y que estará listo para principios de 2019".



La investigación liderada por el IES corre, sin embargo, el riesgo de quedar relegada por otras:
"Nos encontramos en un momento muy interesante, en el que cada vez mas actores se están interesando por esta tecnología en distintas partes del mundo. Tenemos la ventaja de que hemos llegado de los primeros, pero esta ventaja puede desaparecer muy rápidamente si no se apoya la investigación con recursos. El sector privado parece reticente a asumir los riesgos en estas fases más tempranas de la tecnología. Por eso, nuestra esperanza es que tanto la Unión Europea como el Gobierno de España nos sigan dando su apoyo para mantener el liderazgo en este campo".




Concepto del proyecto Amadeus





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