Desta forma, o projeto visa fomentar uma nova geração de centrais de energia solar concentrada (CSP) mais compactas e eficientes, que permitirão uma maior flexibilidade no setor energético através da utilização de fontes de energia renováveis. Para fazer face a este desafio, a solução proposta combina concentradores solares com óticas avançadas, materiais de mudança de fase para armazenamento térmico e conversores fotovoltaicos para geração de eletricidade num único sistema.
O projeto, financiado pela Agência Europeia do Clima e do Ambiente (ECEA), conta com um consórcio multidisciplinar liderado pela Universidade Politécnica de Madrid (UPM), composto por seis organizações europeias, incluindo PME (IONVAC Process e HOLOSS), centros tecnológicos (IDENER), centros de investigação públicos (CIEMAT) e universidades (a instituição norueguesa NTNU, juntamente com a UPM). As áreas de especialização abrangem um vasto leque de disciplinas focadas no setor da energia solar e da sustentabilidade.
“O projeto SUNSON procura resolver um dos maiores desafios energéticos que enfrentamos neste século: o fornecimento ininterrupto de energia renovável”, explica Alejandro Datas, coordenador do projeto, professor e investigador do Instituto de Energia Solar (IES) da UPM. “Se for bem-sucedido, o objetivo da tecnologia desenvolvida no SUNSON é promover uma nova geração de sistemas solares térmicos mais compactos e eficientes, capazes de produzir energia sempre que necessário, independentemente de haver sol ou não.”
O sol numa caixa
A SUNSON propõe um avanço significativo no campo das energias renováveis, particularmente a solar, onde a principal limitação é a falta de soluções economicamente viáveis e eficientes para a procura intermitente. Especificamente, a SUNSON pretende demonstrar a viabilidade e o potencial de uma solução que integra a conversão e o armazenamento de energia num único dispositivo altamente modular e compacto (SUNSON-BOX).
O sistema baseia-se numa tecnologia de conversão que aproveita a energia solar para produzir calor, armazená-lo e gerar eletricidade a pedido. Esta separação elimina a dependência da variabilidade das fontes de energia renováveis, aumentando significativamente a flexibilidade de integração energética. Isto permitirá a geração de eletricidade de acordo com a procura, sendo que o calor excedente poderá ser utilizado em processos de aquecimento industrial, águas quentes sanitárias ou aquecimento de ambientes. Por conseguinte, a sua aplicação é muito promissora nos sectores da energia, indústria e construção civil, e até mesmo para a futura produção de hidrogénio. Para facilitar o seu design, viabilidade e replicabilidade, o projeto irá também desenvolver uma poderosa ferramenta de software (SUNSON-TOOL) que integra algoritmos de inteligência artificial.
Ao longo dos próximos quatro anos do projeto, a equipa SUNSON pretende desenvolver um protótipo dez vezes mais compacto do que os sistemas convencionais de energia solar concentrada (CSP). Isto será conseguido através da incorporação de materiais de mudança de fase que armazenam energia como calor a temperaturas superiores a 1.200 °C. A estas temperaturas, o calor torna-se incandescente. Assim sendo, o sistema incorpora conversores fotovoltaicos (PV) que transformam diretamente a incandescência em eletricidade. A tecnologia será validada na Plataforma Solar de Almería (PSA-CIEMAT), um centro de investigação de referência em tecnologia CSP, o que facilitará a futura fase de desenvolvimento e comercialização.
Armazenamento de energia premiado
Graças ao financiamento obtido junto da União Europeia, que teve início no âmbito do projeto europeu Amadeus há aproximadamente seis anos, o grupo de investigadores liderado por Alejandro Datas conseguiu desenvolver um primeiro protótipo de armazenamento de energia à escala laboratorial.
“Recentemente, recebemos financiamento para mais dois projetos, o Thermobat e o SunSon, que nos permitirão utilizar a tecnologia em duas aplicações específicas: armazenamento de eletricidade e armazenamento direto de energia solar concentrada. Este financiamento vai permitir-nos desenvolver dois protótipos pré-industriais com maior capacidade de armazenamento, uma etapa intermédia fundamental para atingirmos a fase industrial e levarmos a tecnologia para o mercado”, explica Datas.
Especificamente, a tecnologia por detrás dos projetos Thermobat e SUNSON foi reconhecida como a melhor invenção europeia nos Innovation Radar Awards, atribuídos em novembro de 2022 pela Comissão Europeia, na categoria Kickstarter. Estes prémios reconhecem as inovações mais promissoras da Europa, criadas a partir de projetos de investigação e inovação financiados pela União Europeia.
