Investigadores de SINTEF, en colaboración con Svalin Solar, han desarrollado en Trondheim un sistema solar híbrido que va más allá de la generación eléctrica convencional. Su diseño permite producir electricidad y, al mismo tiempo, recuperar calor útil para procesos industriales exigentes como la captura de CO₂.
Esta integración energética marca un cambio de paradigma en la forma de aplicar la energía solar en entornos industriales.
Cómo funciona el sistema solar híbrido
Los módulos solares, de 5 metros de altura, combinan células fotovoltaicas con espejos inclinados que concentran la radiación solar. Bajo los paneles, tuberías con líquido capturan el calor, alcanzando temperaturas de hasta 60 °C.
Para llegar a los 130 °C necesarios en la captura de carbono, el sistema incorpora una bomba de calor avanzada que utiliza la electricidad generada para elevar la temperatura del agua.
Además, un seguidor solar orienta los módulos constantemente hacia el sol, optimizando la captación tanto eléctrica como térmica. El resultado es un esquema híbrido que aprovecha al máximo la radiación solar y reduce pérdidas energéticas.
Impacto en la captura de carbono
La captura de CO₂ es un proceso intensivo en energía, que normalmente requiere unos 3,1 megajulios por tonelada métrica. En pruebas realizadas en el laboratorio Multiphase en Tiller, el nuevo sistema redujo ese consumo en 0,52 megajulios por tonelada, es decir, un 17% menos.
Aunque pueda parecer una reducción moderada, en industrias que capturan cientos de miles de toneladas al año el ahorro acumulado es enorme. Los modelos sugieren que, con mejoras en concentración solar y reducción de pérdidas térmicas, la reducción podría llegar hasta el 39%.
Desafíos y limitaciones
El rendimiento depende de la radiación solar disponible. En condiciones nórdicas grises, el sistema requiere apoyo eléctrico adicional para mantener la temperatura de operación.
Esta limitación es común a todas las soluciones solares térmicas, pero el equipo reconoce que el rendimiento sería mucho mayor en latitudes más soleadas.
Próxima etapa: aplicación industrial
Tras validar el modelo en Trondheim, el sistema se trasladará a una planta de fabricación de vidrio en Italia, un sector altamente intensivo en energía térmica y con emisiones difíciles de reducir. Allí se evaluará su rendimiento continuo, mantenimiento, integración con procesos existentes y estabilidad operativa.
Si demuestra eficacia en condiciones industriales, el potencial de replicación en cementeras, acerías y químicas es evidente. Estos sectores enfrentan grandes desafíos para electrificar procesos térmicos y necesitan soluciones intermedias que reduzcan emisiones sin depender exclusivamente de combustibles fósiles.
Potencial sostenible
El sistema se apoya en varios pilares:
- Integración de energía solar concentrada en procesos industriales existentes.
- Reducción del consumo energético en la captura de CO₂.
- Mayor rendimiento en países con alta radiación solar.
- Complementariedad con políticas europeas de descarbonización industrial.
El desarrollo de SINTEF muestra cómo la combinación de energía solar concentrada, bombas de calor y captura de carbono puede contribuir a una descarbonización industrial más realista y progresiva. No sustituye la necesidad de reducir emisiones en origen, pero mejora la eficiencia de procesos que seguirán siendo parte del mix climático europeo durante décadas.
