El Laboratorio Nacional de Idaho (INL) recopiló en su último número de «Research Highlights» de marzo una serie de trabajos que exponen dónde están los avances de vanguardia en investigación energética, con mejoras para el modelado térmico de reactores nucleares, nuevos materiales reforzados y, uno de los avances más destacados, una tecnología que permite aprovechar algas de aguas residuales para producir biocombustibles, con un hilo conductor que guía las investigaciones buscando que la infraestructura energética del futuro sea más limpia, eficiente y resiliente. Te lo contamos.
El INL publica una investigación sobre algas de aguas residuales «sin cenizas» para biocombustibles
Se trata de uno de los estudios destacados de la publicación mensual del Laboratorio Nacional de Idaho (INL) a través de Linkedin. Un estudio que se titula «Pretratamiento de algas de aguas residuales mediante hidrociclones: una estrategia para la separación de cenizas inorgánicas», y fue publicado en la revista Algal Research. El mismo parte de la base de que existe un problema concreto: las aguas cultivadas en aguas residuales suelen tener un porcentaje muy alto de minerales y sólidos no combustibles (cenizas inorgánicas), lo cual reduce el rendimiento y la calidad del biocrudo, producido a través de un procesamiento de licuefacción hidrotérmica (HTL).
Según la información detallada por el INL, un equipo especializado evaluó el uso de un hidrociclón para preprocesar las algas de aguas residuales, un dispositivo que permiten separar partículas en suspensión aprovechando la fuerza centrífuga, lo que hace eque los sólidos más densos se concentren en la periferia y se purguen por una salida diferente. Esto permitió reducir la fracción de cenizas inorgánicas antes de realizar el proceso de HTL, lo que mejoró el potencial rendimiento del biocrudo.
Estos avances se añaden a una línea de trabajo más amplia que busca integrar plantas de tratamiento de aguas municipales con la capacidad de producir bioenergía, aprovechando que las algas en cuestión crecen utilizando los nutrientes presentes en esas aguas. La investigación combina remediación ambiental y generación de combustibles bajos en carbono, y se posiciona como una de las apuestas más claras del laboratorio.
Otros avances en investigación energética del Laboratorio Nacional de Idaho
Al mismo tiempo, desde el INL anunciaron un trabajo destacado que aborda uno de los temas más relevantes en la nueva generación nuclear. Se trata de los reactores de lecho de guijarros, en los que el combustible se presenta en forma de miles de pequeñas esferas de grafito con material fisionable en su interior. El artículo fue publicado en el International Journal of Heat and Mass Transfer y presenta un modelo térmico de altísima fidelidad capaz de predecir con detalle la distribución de temperaturas en todo el núcleo del reactor, algo clave para garantizar márgenes de seguridad y optimizar la operación del mismo.
Otro de los avances incluidos en el boletín incluye un trabajo orientado al desarrollo de aleaciones reforzadas con óxidos de tierras raras para componentes que deben soportar altas temperaturas, corrosión y radiación, destinados a instalaciones nucleares y de energía avanzada. El objetivo de estos avances es reducir los tiempos de procesado y mejorar las propiedades mecánicas frente a métodos convencionales, especialmente en condiciones de temperaturas superiores a los 700 °C y flujos de neutrones intensos, que exigen prestaciones muy por encima de los aceros tradicionales.
Los avances de las investigaciones de marzo publicadas por el INL muestran las tendencias en desarrollo energético en el ámbito científico y de la tecnología de frontera, con avances importantes en materia de procesamiento y producción de materias primas orgánicas para biocombustibles, y también una apuesta fuerte por la tecnología que permite producir energía nuclear en condiciones más eficientes y seguras.