Energía Solar Termoeléctrica (Termosolar)

¿Qué es?

Principio de funcionamiento

• Concentración de la radiación solar

En general, la tecnología termosolar está basada en el concepto de la concentración de la radiación solar para producir vapor o aire caliente, que puede posteriormente ser usado en plantas eléctricas convencionales. La captación de energía solar, que tiene una densidad relativamente baja, es uno de los mayores retos en el desarrollo de plantas termosolares. Para la concentración la mayoría de los sistemas utilizan espejo debido a su gran reflectividad.

• Concentración puntual y lineal

La concentración puntual y lineal puede aprovechar solamente la radiación directa, y no la difusa debido a que esta última no puede ser concentrada. La concentración lineal es más fácil de instalar al tener menos grados de libertad, pero tiene un factor de concentración menor y por lo tanto puede alcanzar menores temperaturas que la tecnología de concentración puntual.

Tipos de tecnología

Dentro de termosolar existen diferentes tipos de tecnologías, siendo las más conocidas, la tecnología de torre, la tecnología cilindro-parabólica y la tecnología dish Stirling.

Fuente: Solúcar

Existen diferentes tecnologías y aplicaciones de instalaciones Termosolares. A nivel comercial cabe destacar la de Colectores Cilindro-Parabólicos, las centrales de Torre y las de Disco Parabólico con motor Stirling. Además existen también las Chimeneas Solares y los Hornos Solares.

Tecnología de Colectores Cilindro-Parabólicos

La tecnología cilindro-parabólica es una tecnología limpia, madura y con un extenso historial que demuestra estar preparada para la instalación a gran escala. Esta tecnología lleva siendo instalada a nivel comercial desde los años 80 con un excepcional comportamiento. Desde entonces, ha experimentado importantes mejoras a nivel de costes y rendimientos. Actualmente hay 300 MWs en operación, 400 en construcción y alrededor de 6 GWs en promoción a nivel mundial.

Introducción a la tecnología

La tecnología cilindro-parabólica basa su funcionamiento en seguimiento solar y en la concentración de los rayos solares en unos tubos receptores de alta eficiencia térmica localizados en la línea focal de los cilindros. En estos tubos, un fluido transmisor de calor, tal como aceite sintético es calentado a aproximadamente 400 ºC por los rayos solares concentrados. Este aceite es bombeado a través de una serie de intercambiadores de calor para producir vapor sobrecalentado. El calor presente en este vapor, se convierte en energía eléctrica en una turbina de vapor convencional.

La tecnología cilindro-parabólica es la tecnología CSP más desarrollada y ha sido el objeto de investigación de Abengoa Solar. En Abengoa Solar estamos actualmente desarrollando cinco plantas de 50 MW cada una en la Plataforma Solúcar, Sanlúcar la Mayor, Sevilla, España.

Hibridación y almacenamiento

En tecnología de cilindro-parabólica, se puede incorporar el almacenamiento de energía. A partir de este almacenamiento el sistema puede proporcionar energía aun en condiciones de nubosidad o de noche. Actualmente la solución más utilizada es el uso de un tanque de sales fundidas que acumula la energía para ser distribuida en otro momento. Consecuentemente la planta necesita ser sobredimensionada. Otra aplicación utilizada en tecnología de cilindro-parabólica es la hibridación.

Los componentes principales del campo solar de la tecnología cilindro-parabólica son:

• El reflector cilindro-parabólico: La misión del receptor cilindro parabólico es reflejar y concentrar sobre el tubo absorbente la radiación solar directa que incide sobre la superficie. La superficie especular se consigue a través de películas de plata o aluminio depositadas sobre un soporte que le da la suficiente rigidez. En la actualidad los medios soporte más utilizados son la chapa metálica, el vidrio y el plástico.

• El tubo absorbedor: El tubo absorbedor consta de dos tubos concéntricos separados por una capa de vacío. El interior, por el que circula el fluido que se calienta es metálico y el exterior de cristal.

  El fluido de trabajo que circula por el tubo interior es diferente según la tecnología. Para bajas temperaturas (< 200 ºC) se suele utilizar agua desmineralizada con Etileno-Glicol mientras que para mayores temperaturas (200º C < T < 450 º C) se utiliza aceite sintético. Las últimas tecnologías permiten la generación directa de vapor sometiendo a alta presión a los tubos y la utilización de sales como fluido caloportante.

• El sistema de seguimiento del sol: El sistema seguidor más común consiste en un dispositivo que gira los reflectores cilindro-parabólicos del colector alrededor de un eje.

• La estructura metálica: La misión de la estructura del colector es la de da rigidez al conjunto de elementos que lo componen.

  • Colector Solúcar TR

  • Colector PT1

  • Colector RMT

Solnova 1, 3 y 4 50 MW cada una, son las tres primeras plantas con tecnología cilindro-parabólica de un total de 5. En Abengoa Solar creemos en esta tecnología, por ello tiene grupos de investigación centrados en la tecnología cilindro-parabólica.

La tecnología termosolar más madura

Los principales ventajas de esta tecnología es que se trata de una tecnología madura y preparada para ser instalada a nivel comercial, ya que las primeras plantas CCP llevan siendo instaladas en EEUU desde principios de los 80.

Requerimientos

• La orografía: Terreno extremadamente llano.

• El clima (DNI, GHI).

• Disponibilidad de agua.

• Conexión cercana a una subestación eléctrica.

Ocupación de terreno para plantas de 100 MW

El campo solar de una planta de tecnología cilindro-parabólico consiste en largas filas paralelas de colectores. Como en el caso de la torre, los colectores cilindro-parabólicos consumen agua, por este motivo, la situación donde se instala debe satisfacer algunas características de disponibilidad de agua, irradiación y de un terreno llano. La tabla a continuación, muestra la superficie total aproximada de tierra necesaria para la construcción de una planta. Además de los datos de superficie (ha), el ancho aproximado (x en metros) y la longitud (y en metros) de un supuesto terreno rectangular se han incluido.

100 MW	CCP básico	CCP con almacenamiento (7 horas)
Ocupación de terreno*	192 ha x=1220 m y=1575 m	380 ha x=1550 m y=2455 m

* Para unas condiciones de radiación en torno a los 2120 kWh/m ² año

Fuente: Solúcar

Tecnología de Torre

La tecnología de torre se posiciona como una tecnología termosolar con un grado de madurez media. La primera generación de torre comercial ha sido construida por Abengoa Solar y celebra sus 2 años en operación cumpliendo objetivos.
La segunda generación, construida al igual que la primera por Abengoa Solar, ha iniciado recientemente su puesta en marcha y la tercera, se basa en la tecnología utilizada en una planta demostración de alta temperatura.

Introducción a la tecnología

En los sistemas de torre, un campo de helióstatos o espejos móviles que se orientan según la posición del sol, reflejan la radiación solar para concentrarla hasta 600 veces sobre un receptor que se sitúa en la parte superior de una torre. Este calor se transmite a un fluido con el objeto de generar vapor que se expande en una turbina acoplada a un generador para la producción de electricidad.

El funcionamiento de la tecnología de torre se basa en tres elementos característicos: los helióstatos, el receptor y la torre.

• Los helióstatos tienen la función de captar la radiación solar y dirigirla hacia al receptor. Están compuestos por una superficie reflectante, una estructura que le sirve de soporte, y mecanismos que permiten orientarlo para ir siguiendo el movimiento del sol (lo que implica tanto los sistemas necesarios para el movimiento del helióstato como los sistemas de control). Las superficies reflectantes más empleadas actualmente son de espejos de vidrio.
  • Helióstato Sanlúcar 120
  • Helióstato Sanlúcar 90
• El receptor, que transfiere el calor recibido a un fluido de trabajo, que puede ser agua, sales fundidas, etc. Este fluido es el encargado de transmitir el calor a la otra parte de la central termosolar, generalmente a un depósito de agua, obteniéndose vapor a alta temperatura para producción de electricidad mediante el movimiento de una turbina. Los últimos avances e investigaciones se centran en la obtención de torres de alta temperatura con fluidos caloportantes tales como aire, sales…
• La torre sirve de soporte al receptor, que debe situarse a cierta altura sobre el nivel de los helióstatos con el fin de evitar, o al menos reducir, las sombras y los bloqueos.
  • Torre PS10

Actualmente, la primera y segunda torres comerciales del mundo están en operación en la Plataforma Solúcar.

En Abengoa Solar apostamos por la tecnología con grupos de investigación centrados en tecnología de torre.

Para más info de torre descárguese el White paper de tecnología de torre

Altas temperaturas, buenos rendimientos

Las altas temperaturas (superiores a 1000º C) que se pueden alcanzar con esta tecnología permiten aspirar a elevados rendimientos en la generación de electricidad, incluso por encima del 25 % en la transformación de radiación solar a electricidad.

Hibridación y almacenamiento

En tecnología de torre, se puede incorporar el almacenamiento de energía. A partir de este almacenamiento el sistema puede proporcionar energía aun en condiciones de nubosidad o de noche. Actualmente la solución más utilizada es el uso de un tanque de almacenamiento de agua/vapor o sales fundidas que acumula la energía para ser distribuida en otro momento. Consecuentemente la planta necesita ser sobredimensionada. Otra aplicación utilizada en tecnología de torre es la hibridación.

Requerimientos

Para la instalación de plantas de tecnología de torre, existen ciertos requerimientos como:

• El clima (DNI). La viabilidad económica de un proyecto termosolar depende de forma directa de los valores de irradiación solar directa que se registran anualmente en la zona considerada para la implantación.

• La orografía: Una superficie plana facilita las labores de diseño y construcción del campo solar.

• Disponibilidad de conexión eléctrica a la red.

Torre PS10

Vista aérea PS10

Ocupación de terreno para plantas de 20 MW

La siguiente tabla muestra la superficie total necesaria para construir una instalación. Además de los datos de la superficie necesaria (hectáreas), el ancho (x en metros) y el largo (y en metros) del área rectangular se incluyen.

20 MW	Torre básica
Ocupación de terreno*	95 ha y=940m x=1000m

* Para unas condiciones de radiación en torno a los 2120 kWh/m ²año

Fuente: Solúcar

Tecnología de Disco Parabólico con motor Stirling

Introducción a la tecnología

Un sistema de concentrador disco Stirling está compuesto por un concentrador solar de alta reflectividad, por un receptor solar de cavidad, y por un motor Stirling o una microturbina que se acopla a un alternador. El funcionamiento consiste en el calentamiento de un fluido localizado en el receptor hasta una temperatura entorno a los 750º C. Esta energía es utilizada para la generación de energía por el motor o la microturbina. Para óptimo funcionamiento, el sistema debe estar provisto de los mecanismos necesarios para poder realizar un seguimiento de la posición del sol en dos ejes.

Disco Stirling con diseño propio Abengoa Solar

Planta demostración disco Stirling (10 kW) en plataforma Solúcar

Planta demostración

Desde Abengoa Solar estamos llevando a cabo una iniciativa para promover una planta de 80 kWe de discos stirling, contando para ello con el apoyo de la Agencia Andaluza de la Energía (AAE). La planta consiste en 8 discos stirling de 10 kWe de potencia unitaria, que generarán 120 MWh de electricidad cada año. Para hacer viable este proyecto, hemos seguido los esquemas del tradicional helióstato formado por pedestal y brazos, con un concentrador basado en espejos individuales curvados esféricamente. El proyecto se ha instalado entre las plantas de PS10 y Sevilla PV, en el parque solar que Abengoa está promoviendo en Sanlúcar la Mayor, de forma que se compartan mantenimiento, supervisión, vigilancia y costes de operación con otras plantas más grandes. El objetivo de este proyecto de demostración es validar la tecnología discos-stirling para producir electricidad. La planta solar AZ-TH es la mayor planta construida hasta la fecha con esta tecnología en España.

Desarrollo de motor Stirling de 25 kWe:
Abengoa Solar New Technologies está adentrándose en el desarrollo un motor Stirling propio, de potencia 25 kWe, contando para ello con el apoyo de diversos centros tecnológicos nacionales.

Fuente: Solúcar

 

Comparativa de las diferentes tecnologías

Las centrales de torre y los colectores cilindricoparabólicos son más apropiados para proyectos de gran tamaño y conectados a red en el rango de 30 – 200 MW; mientras que los sistemas disco-parabólicos son modulares y pueden ser usados indistintamente en aplicaciones individuales o en grandes proyectos.

Las plantas de colectores cilindricoparabólicos tienen la tecnología más madura y, por tanto, utilizable a corto plazo. Las centrales de torre, con bajo coste y almacenamiento térmico eficiente, prometen ofrecer plantas únicamente solares con alto factor de capacidad. La naturaleza modular de las disco-parabólicas puede permitir su uso en aplicaciones de pequeño tamaño y alto valor.

Las centrales de torre y las disco-parabólicas ofrecen la oportunidad de alcanzar mayores eficiencias y bajos costes que las plantas con colectores cilíndrico-parabólicos, pero quedan incertidumbres como cuando estas tecnologías podrán lograr la necesaria reducción en costes de inversión y la disponibilidad de mejoras. Los colectores cilindrico-parabólicos son actualmente una tecnología probada esperando una oportunidad para desarrollarse.

Las centrales de torre requieren  que se demuestre la operatividad y condiciones de mantenimiento de la tecnología de sales fundidas y el desarrollo de heliostatos a bajo coste.

Los sistemas disco-parabólico requieren el desarrollo de al menos un motor convencional y el desarrollo de concentradores a bajo costo.

En España existe la Plataforma Solar de Almería, como único proyecto termoeléctrico de alta temperatura en la que se ha instalado una Central de Torre de 7 MW térmicos y 1,2 MW eléctricos. Además se encuentran instalados otros sistemas termoeléctricos, como una central de colectores cilindro-parabólicos y sistemas disco-parabólicos. Sin embargo es EE. UU. quien tiene más experiencias en este campo, sobre todo en sistemas cilindro-parabólicos con más de 300 MW eléctricos instalados, y con proyectos en ejecución para el desarrollo comercial de estos sistemas.

Fuente: IDAE

 

Chimenea Solar, Central Termosolar con Turbina de Viento

Funcionamiento

En su forma más sencilla, consiste en una chimenea pintada de negro. Durante el día, la energía solar calienta la chimenea, que a su vez calienta el aire que hay dentro de ella, creando una corriente de aire ascendente dentro de la chimenea (o torre). La succión que ésta crea en la base de la torre se puede utilizar para ventilar y enfriar el edificio subyacente. En la mayor parte del mundo, es más fácil aprovechar la energía del viento para producir una ventilación de este tipo, pero en días cálidos y sin viento la chimenea podría proporcionar ventilación cuando no sería posible producirla de otra forma.

Este principio se ha propuesto para la generación de la energía eléctrica, usando un gran invernadero en la parte de abajo más que utilizando la calefacción de la chimenea solamente.

El principal problema de esta propuesta es la diferencia relativamente pequeña entre la temperatura más alta y más baja del sistema. El teorema de Carnot restringe enormemente la eficacia de la conversión en estas circunstancias.

Para que sea económicamente rentable construirla debe medir más de 1000 metros de alto.

 

Diseño de la planta de energía

En 1903, el coronel español Isidoro Cabanyes diseñó la primera torre solar en la publicación La energía eléctrica. Uno de los primeros diseños de una central eléctrica basada en la torre solar fue creado en 1931 por un autor alemán, Hanns Günther. A principios de 1975, Roberto E. Lucier solicitó las patentes de la torre solar; entre 1978 y 1981 estas patentes, fueron concedidas en los Estados Unidos, Canadá, Australia e Israel.

Más recientemente con Schlaich, Bergerman & Partner, bajo la dirección del Prof. Ing. Dr. alemán Jörg Schlaich, se construyó un modelo de trabajo a pequeña escala de una torre solar en 1982 en Manzanares, (España), a 150 kilómetros de sur de Madrid, que fue financiada completamente por el gobierno alemán. Esta central eléctrica funcionó satisfactoriamente durante aproximadamente 8 años y fue derribada por una tormenta en 1989. La torre tenía un diámetro de 10 metros y una altura de 195 metros, con un área de la colección (invernadero) de 46.000 m² que conseguía una producción máxima de energía de cerca de 50 kilovatios.

En 2006 y 2007 Jonás Villarrubia, español (http://www.elnuevolibro.com/Documentos/autor.htm) presenta una patente de utilidad española (U200600388) y europea (epo 07381002-0-1267) de una torre solar denominada JVR, (http://www.jvr.es/pdfs/memoriaJVRtorre.pdf) que disminuye el tamaño en altura, de 90 a 135 metros y utiliza el alma de una turbina de Gas modificada (eje central de la turbina: compresor, quemador y turbina) e instalada en su interior. Este tipo de torre solar deja de utilizar durante el día la zona de invernadero, siendo optativa para almacenar energía solar para utilizarla con otros medios: vapor de agua, etc. La energía que utiliza viene de un número determinado de helióstatos dependiendo estos de la potencia a desarrollar por la turbina y la energía que se pretende aplicar al alternador. El foco de los helióstatos se dirige a la parte trasparente (a una altura aproximada de 90 metros de la torre solar) que coincide con el quemador de la turbina instalada. Dentro de la torre, donde está situada la zona “alumbrada” por los [[helióstatos, en el quemador de turbina, sus paredes y un entramado de finos tubos por donde circula un fluido en su interior, es calentada con el fin de que al pasar el aire por este entramado, éste, se expanda y envíe esa energía cinética generada a la turbina. La energía aplicada al quemador de la torre por los helióstatos, al arranque de la turbina, es gradual con el fin de no deteriorarlo y fundirlo con un exceso de energía solar, que una vez iniciado su trabajo se aumenta gradualmente de forma fija u oscilante dependiendo de la energía solar necesaria para la energía a producir; oscilante si la energía solar es variable, pues en este caso los helióstatos, de forma automática mediante un circuito electrónico y sensores de temperatura instalados en la zona superior a la salida de la turbina, se abren o cierran con el fin de que la temperatura del quemador sea lo más fija y menos variable posible. Una vez la turbina en marcha, el aire que penetra por la base de la torre (en este caso sin pasar por la zona de invernadero), por toda su periferia y a una altura de 4 metros, con el fin de evitar grandes velocidades del aire y donde se pueden instalar también otras turbinas eólicas, es enfriado al pasar por unas láminas instaladas en su interior y por las que circula un fluido. El fin de estas laminas o placas es desecar el aire absorbiendo en lo posible su humedad que queda en forma de condensación en dichas laminas y que es dirigida, con la misma energía del aire al ascender, al exterior donde puede ser aprovechada para los fines que hubiere lugar. Para el enfriamiento de las láminas refrigerantes se puede utilizar la energía solar o parte de la misma energía generada por la turbina instalada.Los cálculos del aprovechamiento de la Torre solar JVR ((http://www.jvr.es/pdfs/calculotorresolarJVR.pdf) constatan la eficacia de éste método. Independientemente que se le añade el agua generada en desecar el aire que es de una total potabilidad y es aprovechable para el consumo humano, siendo muy alto el volumen de producción, aun cuando depende de la humedad atmosférica de la zona en la que se instale la torre solar; para este caso en el que se quiera conseguir altas cantidades de agua, la mejor opción es en zonas muy soleadas y cercanas al mar.

 

Características

Durante la operación de la torre solar de Manzanares, los datos para la optimización fueron recogidos en una base de datos segundo a segundo. Estos datos se han concedido a EnviroMission y a SolarMission Technologies Inc. que planean desarrollar este concepto bajo el nombre de marca Solar Tower. A principios de 2005 comenzaron a recoger datos meteorológicos en una localización de Nueva Gales del Sur, Australia, para intentar erigir una central eléctrica con una torre solar completamente operacional en 2008.

La máxima potencia eléctrica que puede desarrollar el diseño es de hasta 200 MW. La chimenea solar propuesta inicialmente debía medir 1 kilómetro de alto, y la base 7 kilómetros de diámetro, con una superficie de 38 km². La chimenea solar extraería así cerca del 0.5% de la energía solar (1 de kW/m²) que fuese irradiada en el área cubierta.

Sin embargo, los informes actuales indican que debido a las mejoras en los materiales para la absorción de calor que pueden ser utilizados en el invernadero, la altura de la chimenea y el diámetro de la base podría verse reducido sustancialmente para incrementar así la eficiencia.
Los subproductos más significativos de diseños propuestos son agua destilada (a partir del agua del océano o del agua del subsuelo) y en ciertos casos puede ser conveniente que algunos productos agrícolas crezcan bajo el perímetro externo del área del invernadero de la central eléctrica.

Las explotaciones agrícolas incluyendo las frutas y verduras, así como los aceites esenciales medicinales y aromáticos hechos de hierbas y flores, las algas marinas y el plancton, todos se han considerado como cosechas convenientes para estos escenarios. La biomasa residual podría crear calor adicional durante el abono, al igual que algunas destilaciones, transformación de los alimentos y operaciones de fabricación. Otros subproductos pueden incluir el etanol y metano, biodiésel y toda clase de derivados de vegetales y plantas.

 

Comparaciones

Las torres solares conseguirán una mayor disminución del efecto invernadero produciendo solamente la electricidad sostenible verde limpia, nigún tipo de carbón o gas para generar electricidad puede competir con las credenciales de energía limpia de una torre solar.

Para sustituir una típica central eléctrica de carbón de 2000 MW, se necesitarían 10 torres como la propuesta (dependiendo de escala y de capacidad). Esto disminuiría en más de 14 millones de toneladas la emisión de gases del invernadero a la atmósfera.

Haría falta, por tanto, un área de, aproximadamente, 380 km², cuatro veces la superficie de la isla de Formentera o dos terceras partes de la superficie de la isla de Ibiza, sólo para sustituir una central de carbón. Se conseguiría que esta tecnología fuera útil sólo en ciertos espacios, como desiertos o zonas en las que se podría aprovechar los coproductos, como en Almería, donde podrían seguir liderando la producción de hortalizas de invernadero además de conseguir el agua que han ido agotando del subsuelo mediante la destilación de agua de mar que coproduciría la torre.

 

Otras fuentes de Conversión

Hay más tecnologías capaces de convertir la energía solar en energía eléctrica.

La chimenea solar es una parte del grupo termo-solar de tecnologías solares de conversión. Hay otros dos diseños que trabajan de la misma forma. El primer es el diseño espejos parabólicos y el otro es el espejo solar combinado con el motor de Stirling. De estas tecnologías el espejo solar/motor de Stirling, tiene el rendimiento energético más alto (el record actual es una eficacia en la conversión del 30% de energía solar). Las plantas solares parabólicas se han construido con eficacias del cerca de 20%. La torre solar tiene una eficacia de menos del de 2%. Sin embargo, debido a su mayor escala y simplicidad, la torre solar puede tener una eficacia económica cercana o superior a los otros métodos.

La única estación existente de energía solar de Australia, estación White Cliffs Solar Power Station, fue construida originalmente usando tecnología solar parabólica que concentraban la luz calentando agua, pero ahora se han actualizado a energía fotovoltaica obteniendo casi dos veces la potencia eléctrica de los mismos espejos.

 

Fuente: Wikipedia

 

Ver también:

• Proyecto EnviroMission en Australia
• La primera Chimenea Solar, en España

 

Torre JVR

El inventor Jonás Villarrubia propuso a este Blog un magnífico invento que permite reducir el tamaño y los costes de la tecnología Termosolar con Turbina de Viento conjugándola con la tecnología de Torre.

 

Ver también:

• Torre Solar JVR
  
• Memoria Torre Solar JVR
  
• Cálculos Torre Solar JVR
  

Horno Solar

El horno solar de Odeillo es un centro francés de investigaciones sobre energía solar dependiente del Centre national de la recherche scientifique (CNRS) que está situado en la comuna de Font-Romeu-Odeillo-Via, en el departamento de los Pirineos Orientales, al sur del país.

El horno solar de Odeillo es, junto al que existe en Taskent (Uzbekistán), uno de los dos mayores hornos solares del mundo, con una potencia térmica de 1000 kW y debe su renombre mundial a su especialización en investigación de la concentración de la radiación solar y del comportamiento de los materiales sometidos a condiciones de temperatura extremas.

Situación

Símbolo mundial de la energía solar en Francia fue elegido este lugar de emplazamiento fundamentalmente debido a dos motivos:

• La duración y la calidad de su insolación en luz directa (más de 3000 h/año)

• La pureza de su atmósfera poco sometida a contaminación.

Se encuentran próximo al así mismo horno solar de Mont-Louis y a la central solar experimental THEMIS de Targassonne.

Funcionamiento

Principio físico de la concentración de los rayos por espejos reflectantes. Una primera serie de filas de espejos orientables y situados sobre una ligera cuesta, recogen los rayos solares y los transmiten hacia una segunda serie de espejos “concentradores” que forman la enorme parábola en el edificio principal. Los rayos convergen a continuación hacia la zona superior del edifico central que los concentra sobre un objetivo (target), una superficie circular de 40 cm de diámetro. Esto equivale a concentrar la energía de “10.000 soles”.

Ventajas

• Se obtienen rápidamente temperaturas considerables (más de 3000° C).

• La energía es gratuita.

• Permite originar artificialmente bruscos cambios de temperatura y en consecuencia estudiar el efecto de los choques térmicos.

• No hay casi ningún elemento que contamine ya que solamente el objeto o material a estudiar es calentado y por una radiación solar.

Utilización

El horno solar de Odeillo es un laboratorio de investigación del CNRS conjuntamente con la Universidad de Perpiñán especializado en estudios térmicos a alta temperatura, los sistemas termoportadores, la conversión de la energía, el comportamiento de los materiales a alta temperatura en medio ambiente extremo, permitiendo además hacer experimentos en un ambiente con condiciones de gran pureza química .

Historia

El físico francés Félix Trombe y su equipo realizaron en Meudon, en 1946, una primera experiencia con ayuda de un espejo de Defensa antiaérea para mostrar la posibilidad de alcanzar altas temperaturas muy rápidamente y en un medio ambiente muy puro, gracias a la luz solar muy concentrada. El objetivo consistía fundir minerales y poder extraer así materiales muy puros para hacerlos con una fuente de calor muy potente.

Para probar las distintas posibilidades, se construyó un primer horno solar en Mont-Louis en 1949. Algunos años después, partiendo del modelo de este horno solar teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se construyó el horno solar de tamaño casi industrial en Odeillo. Los trabajos de la construcción del Gran Horno Solar de Odeillo duraron 6 años, de 1962 a 1968, poniéndose en funcionamiento definitivamente en 1970.

Contando con el apoyo de diversos partidarios de la energía solar, y tras la primera crisis mundial del petroleo de 1973, los investigadores del horno solar de Odeillo orientaron aún más sus trabajos hacia la conversión de la energía solar en electricidad. Estos trabajos participaron en el estudio y viabilidad de una central solar térmica que finalizaron con la construcción de la central THEMIS, que funcionó de 1982 a 1986.

El cierre de THEMIS significó el fin de las investigaciones sobre la conversión de la energía solar en electricidad. El laboratorio del Gran Horno Solar de Odeillo centró entonces su actividad sobre el estudio de los materiales y la puesta a punto métodos industriales, pasando a denominarse Institut des Matériaux et Procédés (Instituto de los Materiales y Métodos -IMP-).

Al reaparecer de nuevo las preocupaciones energéticas y medioambientales mundiales, el laboratorio se implica de nuevo en la búsqueda de soluciones relativa a la energía y el medio ambiente sin rechazar sus únicas competencias en el ámbito de los materiales y métodos. Procédés Matériaux et Énergie Solaire, PROMES, (Métodos Materiales y Energía Solar), es el nombre actual, investigando sobre materiales, sobre distintos sistemas de producción de electricidad, varios métodos de extracción de hidrógeno por vía solar y sobre distintos métodos de recuperaciones de residuos (incluido radioactivos).

Centro de información para el público “HELIODYSSEE”

Desde 1990 el CNRS propone un centro de información abierto al público, titulado “Exposición del Gran Horno Solar de Odeillo”, este lugar se convierte a finales de 2006 en el “HELIODYSSEE”, realizando diversas explicaciones y demostraciones sobre la energía solar y sus derivados (otras formas de energías renovables, las utilizaciones en el hábitat) y los trabajos de los investigadores del CNRS sobre la energía, el medio ambiente, los materiales para el espacio exterior aeroespaciales, materiales del futuro, las características de la luz, el efecto invernadero, etc.

Fuente: Wikipedia