Sales fundidas: una solución clave para el almacenamiento energético
Las sales fundidas son un producto con una amplia gama de aplicaciones, como el calentamiento de procesos a alta temperatura, el tratamiento térmico y el recocido del acero, y el almacenamiento térmico en centrales termosolares. Estas sales consisten en fluoruro, cloruro y nitrato, y su versatilidad las ha convertido en elementos claves dentro del sector de las energías renovables.
Debido a su relevancia, este artículo explora en profundidad qué son las sales fundidas, cuáles son sus características y cómo se utilizan en la actualidad para contribuir al almacenamiento de energía, un aspecto cada vez más crucial en la transición energética global.
Características y ventajas de las sales fundidas
Las sales fundidas destacan por su capacidad para almacenar grandes cantidades de energía térmica debido a su alta temperatura de operación. Pueden alcanzar hasta los 566 °C, lo que las convierte en un medio eficiente de almacenamiento y transferencia de calor.
A diferencia de otros medios de transferencia térmica, como los aceites sintéticos o los sistemas de agua, las sales fundidas no generan una presión de vapor significativa, lo que permite una operación segura a temperaturas elevadas y, por tanto, su uso es ideal en plantas termosolares y procesos industriales.
Pese a sus muchas ventajas, es importante destacar que una de sus desventajas es su alto punto de congelación, que puede situarse entre los 120 °C y los 220 °C, dependiendo de la composición específica de las sales. Esto requiere que los sistemas de almacenamiento y circulación mantengan la sal en estado fundido para evitar la solidificación, hecho que incrementa la complejidad y los costes.
Aplicaciones de las sales fundidas
Existen múltiples aplicaciones industriales y energéticas de las sales fundidas. Se utilizan principalmente en:
- Calentamiento de procesos: Gracias a su capacidad para operar a altas temperaturas, las sales fundidas se emplean en tratamientos térmicos como el recocido de acero y otros metales.
- Transferencia de calor: En sistemas industriales de transferencia térmica, las sales fundidas pueden reemplazar a los aceites sintéticos, ofreciendo una solución más eficiente y sostenible.
- Almacenamiento de energía: En plantas termosolares de concentración, las sales se emplean para almacenar la energía térmica del sol y convertirla en electricidad cuando no hay luz solar, como por la noche o en días nublados.
Sistemas de almacenamiento con sales fundidas
El uso más destacado de las sales fundidas en la actualidad se encuentra en los sistemas de almacenamiento energético de plantas termosolares. El esquema solar de concentración almacena grandes cantidades de energía durante el día, que luego se puede utilizar de noche o en días sin sol.
Un sistema típico de almacenamiento de sales fundidas se compone de dos tanques: uno de sal caliente y otro de sal fría. Durante el día, la energía solar concentra el calor sobre la sal fría, elevando su temperatura y transformándola en sal caliente. Esta sal caliente se almacena y se utiliza más tarde para generar vapor, que alimenta una turbina de generación eléctrica.
Este sistema es seguro, eficiente y muy utilizado en grandes plantas termosolares, como las que España lidera internacionalmente, con importantes avances en tecnologías de almacenamiento para mejorar la eficiencia y la duración del proceso. Este tipo de plantas puede almacenar energía por más de diez horas, generando electricidad en momentos de baja producción, como por la noche o en días nublados.
Retos y soluciones en el uso de sales fundidas
Uno de los principales desafíos del uso de sales fundidas para almacenamiento energético es la corrosión a la que se exponen los materiales de construcción, especialmente a temperaturas superiores a los 700 ºC. Las sales fundidas son altamente reactivas con metales comunes, lo que puede acelerar su oxidación y comprometer la integridad de los tanques de almacenamiento.
Sin embargo, se han desarrollado innovaciones como el uso de métodos anticorrosivos basados en grafito. Este material, cuando se descompone localmente en el área de contacto entre el tanque y la sal fundida, genera una capa protectora que reduce la oxidación y disminuye la corrosión localizada. Este avance ha mejorado la viabilidad de las sales fundidas como medio de almacenamiento térmico de alta temperatura.
Proyectos estratégicos y el futuro de las sales fundidas
En la actualidad, España se consolida como líder mundial en el uso y desarrollo de plantas termosolares con almacenamiento en sales fundidas. Existen 50 plantas termosolares en operación en el país, con una capacidad de 2,3 GW instalados, lo que representa un tercio de la capacidad global. Esta experiencia posiciona a España como una referencia internacional en almacenamiento térmico.
El Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC) proyecta la incorporación de hasta 5 GW adicionales en los próximos diez años. Esta medida pretende consolidar el uso de sales fundidas no solo en plantas termosolares, sino también en otros sectores industriales, ayudando a la descarbonización de industrias como la del acero, el cemento y otras que requieren procesos térmicos intensivos.
Además, el futuro de las sales fundidas también puede incluir su integración con energías renovables híbridas, como el hidrógeno verde, para lograr sistemas de almacenamiento más eficientes y sostenibles. La combinación de sales fundidas con tecnologías emergentes ofrece un horizonte prometedor para la industria energética.
Cada día, se avanza más en el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan extender la vida útil de las sales y mejorar la eficiencia de almacenamiento energético a gran escala. Esto, sumado a la constante investigación en métodos que reduzcan los costes y los problemas de corrosión causados por las altas temperaturas, hace que el futuro del almacenamiento energético en sales fundidas sea cada vez más atractivo y viable.
En definitiva, las sales fundidas han demostrado ser una de las soluciones más prometedoras en el camino hacia la sostenibilidad energética. Su capacidad de almacenar energía y contribuir a la descarbonización de sectores industriales y energéticos les otorga un papel crucial en la lucha contra el cambio climático.