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solar termoeléctrica Imagen del laboratorio de fluidos y sistemas de almacenamiento térmico de Tekniker–IK4. en las plantas termosolares muestra unas limitaciones que condicionan el modo de operación de la planta tales como la temperatura de aplicación de 398ºC, la alta presión de vapor del fluido a estas temperaturas de trabajo y el alto punto de congelación que presenta (12ºC). Estos tres aspectos tienen un impacto acusado en el coste de la electricidad generada y mejorarlos se traduciría en una mayor rentabilidad de los recursos empleados. Pero hay otro aspecto tan importante o más que el económico para investigar en nuevas tipologías de fluidos, y es el riesgo medioambiental y para la salud que supone la manipulación y posibles derrames al medio del fluido. Todo ello, unido a que el mercado de HTF está limitado a dos grandes empresas, hace que muchos centros y empresas estén dedicando esfuerzos y recursos para conocer en detalle el comportamiento del actual HTF y poder así establecer líneas de investigación para el desarrollo de nuevos sistemas. Así pues, y aunque existen importantes líneas de trabajo para sustituir los HTF orgánicos por agua, sales, o gases, también se trabaja en la mejora de los HTF orgánicos desde distintos puntos de vista: ✔ Formulación de nuevos fluidos ambientalmente amigables pero con las mismas prestaciones que el actual HTF. En este sentido se trabaja en el desarrollo de fluidos de transferencia térmica con baja presión de vapor y alta capacidad calorífica, pero que a su vez no sean tóxicos o un problema para el medio ambiente. 58 energías renovables ■ jul-ago 10 ✔ Dotar al fluido de capacidad de almacenar calor y no solo de transferirlo. La capacidad de almacenar calor de un fluido de esta tipología es limitada, y más a alta temperatura, ya que su función es la de transferirlo, dotarle de estas propiedades supondría aumentar la eficiencia de la planta, y poder trabajar a temperaturas mayores. ✔ Estudios centrados en actuar sobre propiedades concretas del actual fluido. En este sentido se establecen líneas de trabajo orientadas a minimizar el alto punto de congelación del HTF. Solventando este problema se conseguirían reducir los costes de operación ya que actualmente el sistema de tuberías cuenta con un traceado eléctrico que calorífuga el fluido para minimizar pérdidas térmicas. ■ Comportamiento del fluido en operación Debido a la juventud de la tecnología, hay muchos aspectos que se desconocen y el comportamiento del fluido en operación es uno de ellos. Conocer cómo varían sus propiedades proporcionaría las bases de conocimiento para establecer parámetros tan importantes como la tasa de reposición basada en criterios técnicos y no periódicos como se realiza hoy en día, con lo cual se conseguiría reducir los costes de mantenimiento en la planta. A pesar de disponer en el mercado de fluidos térmicos de distinta composición química y propiedades, el fluido más extendido está constituido por una mezcla eutéctica (con el punto de fusión más bajo que el de alguno de sus componentes) de oxido de difenilo (DPO) y bifenilo (BP). Dicha mezcla tiene unas propiedades que condicionan el modo de operación de la planta, como trabajar a presión para mantener el fluido en estado líquido, disponer de un traceado eléctrico en las tuberías para evitar la congelación del mismo y obturación de válvulas y bombas. Mientras el fluido está en uso va perdiendo sus características iniciales, debido a diferentes mecanismos, como la degradación térmica, la oxidación o contaminación por agentes externos como es el agua. Determinar el impacto de cada uno de ellos e identificar las herramientas analíticas que permitan definir el estado del aceite es una tarea necesaria y que aportaría al usuario información de primer nivel sobre el estado de la planta solar, ya que el fluido es uno de los elementos críticos del diseño. Se debe tener en cuenta que el análisis regular del aceite no solo aporta información del estado del fluido y su grado de degradación sino que a la vez permite conocer el estado de ciertos elementos internos de la planta, que podrían traducirse en fallos más o menos drásticos y por tanto evitarse. A modo de ejemplo la detección de determinadas partículas de oxido en el fluido, puede ser un síntoma de corrosión dentro del sistema hidráulico. Detectando estos síntomas a tiempo se evitarían posibles problemas como fugas o fallos en válvulas. Pero no solo es válido para detectar estos posibles fallos, sino que también se puede utilizar la monitorización del fluido para determinar la causa raíz del problema evitando un fallo catastrófico con suficiente antelación. La selección de propiedades de interés e identificación de técnicas analíticas de control es el paso previo y necesario para poder establecer límites de control y uso del fluido. En esta área Tekniker-IK4, cuenta con un servicio para el análisis y diagnóstico de la calidad del aceite en uso con resultados muy satisfactorios. ** Cristóbal Villasante es coordinador del ámbito de Energías Renovables de Tekniker-IK4 y Marta Hernaiz es investigadora de la Unidad de Química de Superficies de Tekniker-IK4 ■ Más información: > www.tekniker.es/es/oferta-tecnologica/energias_renovables/
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