Zehazki, frogatu da manganeso-oxidoaren egituran (Mn2O3) silizioa behar bezala txertatzeak partikulen gainazalean babes-geruza bat sortzen duela, eta horrek eragotzi egiten duela partikula horiek sinterizatzea, eta, aldi berean, biltegiratze-sistemaren karga- eta deskarga-eragiketak hobetzen laguntzen duela. Horrela, materialaren itzulgarritasuna hobetzea lortzen da, material hutsarena baino askoz ere iraunkortasun handiagoarekin.
Europako ibilbide-orriak % 100 berriztagarria den sistema bat lortu nahi du 2050erako. Hala ere, energia-iturri berriztagarriak ez dira kudeagarriak, eta beharrezkoa da energia erabiltzeko biltegiratze-sistemak izatea, iturri berriztagarririk ez badago ere.
CSP planten abantaila handienetako bat energia kantitate handiak kostu lehiakorretan biltegiratzeko gai direla da. Izan ere, Sener ingeniaritza espainiarrak garatutako lehen dorretxeak duela gutxi erakutsi zuen bere ekoizpena 24 orduz etenik gabe mantentzea posible zela. Hala ere, energia berriztagarrien kostua izan da eta da oraindik ere bere ezarpen masiboa geldiarazten duen oztoporik nagusiena eta, horregatik, komunitate zientifikoak urteak daramatza teknologiaren kostua murrizten lagunduko duten sistemak ikertzen.
Biltegiratze termikoa lantegietan
CSP planten eguzkiaren energia hartzen dute, honekin fluido bat berotzen dutelarik, ondoren turbogeneradore baten bidez elektrizitatea sortzeko erabiltzen dena. Gainera, instalazio berri ia guztiek biltegiratze termikoko sistema bat dute, eguzkia sartu ondoren ere ekoizpena zabaltzea ahalbidetzen duena.
Biltegiratze teknologiarik zabalduena bi andelek osatzen dute, non nitrato nahasketa bat biltegiratzen den, eguzki gatz bezala ezagutzen dena. Gatz hau 565 ° C-raino berotzen da eguzki-eremuak eskatzen dena baino energia gehiago sortzen duenean, bi andeletako batean biltegiratuz. Eguzkirik ez dagoenean, gatz beroa trukagailu batetik pasarazten da, non bere energia laneko fluidoari lagatzen dion, zeina potentzia-blokera bidaltzen den, ekoizpen elektrikoa mantentzea ahalbidetuz. Era berean, eguzki-gatza, behin hotza dagoenean, biltegiratzeko bigarren tankera bidaltzen da zikloa berriz hasteko.
Biltegiratze termikoaren eremuan, erreakzio kimiko itzulgarrien bidez beroa biltegiratzen duten material termokimikoek frogatu dute 10 aldiz biderkatu ditzaketela bero sentikorra biltegiratzen duten sistemen dentsitate energetikoak, hala nola eguzki-gatza duen tanke bikoitzeko sistema, eta, beraz, biltegiratze-sistemaren kostua nabarmen murrizten lagun dezaketela.
Hala ere, nolabaiteko konplexutasuna ere ikusi da erreakzio horien erabateko itzulgarritasuna mantendu ahal izateko CSP planta baten bizitza osoan zehar, bai eta irtenbidea plantaren eragiketan integratzeko zailtasunak ere, bere potentzial guztia ateratzeko moduan, eta, beraz, oraindik ikerketa lan handia behar da teknologia eskala errealean frogatu ahal izateko.
Instalazioetarako material termokimikoen bidezko biltegiratze termikoaren prozesua
CSP planten erredox erreakzioak
Instalazioetarako biltegiratze termikoaren eremuan gehien aztertu diren erreakzioak erredukzio- eta oxidazio-erreakzioei (Redox) dagozkie, oxido metalikoak edo horien nahasketak erabiliz; izan ere, etorkizunerako diseinatzen ari diren eta beroa elektrizitatera bihurtzeko eraginkortasun handiagoak aurreikusten dituzten fabriken kudeaketa energetikorako tenperatura-tarte oso egokian gertatzen dira.
Gainera, berotzen denean, oxido solido eta oxigeno berri bat sortzen duen material solido bat da, gas-forman, eta, beraz, airea soilik erabil daiteke fluido kaloportatzaile gisa, oxigeno edukiak aldi berean erreaktibo gisa jardutea ahalbidetzen baitu. Material horien artean honako hauek daude: Co3O4/CoO, Mn2O3/Mn3O4, BaO2/BaO eta CuO/Cu2O; Co3O4 eta Mn2O3 dira ikertuenak eta etorkizun handienekoak.
CIC energiGUNE egoera solidoan dagoen erreakzio kimikoak taldeak manganeso-oxidoan oinarritutako ikerketa-lerro bat garatzen du, erabilgarritasun handiko konposatua baita, kostu txikikoa eta ez-toxikoa.
CIC energiGUNEko ikertzaileen ustez, lortutako emaitzei esker, biltegiratze termokimikoko soluzio bat garatu eta frogatu ahal izango da, Mn2O3/Mn3O4 oinarriarekin, datozen urteetan eskala nabarmenean, etorkizuneko CSP planten lehiakortasuna hobetzen eta Europako jasangarritasun-helburuak eta ibilbide-orria betetzen lagunduz.
