Energía Térmica de alta entalpia

Energía Térmica de alta entalpia

La energía del sol puede ser usada directamente para calentar o iluminar. Mediante concentradores solares, la radiación solar tiene un fuerte potencial para proveer energía a mediana y alta temperatura. Existen tipos de tecnología para la concentración de temperatura: 1.- Bajas: moderadas por debajo de 40°C, se utilizan para generar calor de proceso industrial, 2.- Medias: Entre 100 y 250°C, 3.- Altas: Por arriba de 250°C requieren altas razones de concentración y se aplican en generación de potencia eléctrica y procesos termoquímicos solares. También se usa para procesos industriales que demandan energía térmica (generación de vapor, lavado, secado, destilación, pasteurización). En la generación termo solar de potencia eléctrica, también denominada potencia solar concentrada (PSC), los concentradores se utilizan para calentar a altas temperaturas fluidos térmicos como aceites, aire y sales fundidas. Mediante un intercambiador de calor, la energía transportada por el fluido es usada para producir vapor de agua, con las características adecuadas para usarse en turbinas convencionales. Otro factor importante para este tipo de energía depende de su geometría, existen cuatro tecnologías de PSC: 1.- Canal parabólico (Enfocan la luz solar sobre receptores tubulares de alta eficiencia, por los cuales circula típicamente aceite térmico que se calienta a temperaturas de hasta 400°C), 2.- Concentrador lineal de Fresnel (Son similares a los del canal parabólico en su rango de concentración y temperatura), 3.- Torre central (Utilizan un gran campo de espejos planos, llamados helióstatos, que siguen al sol independientemente para enfocar la radiación solar en un receptor central montado en lo alto de una torre, 4.- Plato parabólico (Los sistemas de disco paraboloidal consisten en un concentrador en forma de plato con un sistema de seguimiento en 2 ejes. En el foco se monta un motor Stirling que utiliza el calor directamente y se mueve con la estructura del plato). Las plantas termo solares se pueden diseñar para generar electricidad en todo momento (hasta de noche o nublado). En México la aplicación de tecnologías solares térmicas en general es muy limitada, con excepción del calentamiento de agua para albercas y para uso sanitario, en las que existe una cantidad importante de instalaciones, aunque pocas si se comparan con el tamaño de la población. Aunque en el campo de concentración ha habido investigación por más de 30 años en la UNAM, IIE, CINVESTAV, UAM, el IPN, etc. y más recientemente en el INAOE. A pesar de los avances logrados a la fecha en estas tecnologías todavía hay mucho por hacer en investigación básica y aplicada, así como en desarrollo tecnológico. En el campo de PSC se requiere abatir los costos de generación, aún altos, que oscilan entre los 0.12 y 0.25 dólares/kWh. Se estima que es posible reducirlos los a 0.04 dólares/kWh en un lapso de 15 años. En el caso de aplicaciones industriales se espera alcanzar su rentabilidad en el plazo de una o dos décadas; la química solar de alta temperatura tiene potencial para el mediano y largo plazos. En la energía solar de alta temperatura se requiere avanzar en diversas áreas a nivel de investigación y desarrollo tecnológico, para una amplia explotación.

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