COOLSPACES4LIFE: refrigeración solar para mitigar el cambio climático

Dentro de las actividades de divulgación del proyecto europeo COOLSPACES4LIFE (programa LIFE Climate Change Mitigation) este año contaremos a la sociedad los últimos avances producidos en la fase de instalación del sistema de refrigeración solar que hemos desarrollado.

La Universidad de Almería, a través de investigadores de la Unidad de Recurso Solar y Frío Solar del CIESOL, participa en un proyecto LIFE financiado por la Unión Europea para paliar el Cambio Climático, para el que estamos desarrollando un sistema de aire acondicionado que pueda alimentarse solo con energía solar. Actualmente nos encontramos en la fase final del proyecto consistente en la instalación y puesta en marcha del prototipo en el edificio CIESOL. Esta actividad de divulgación pretende dar a conocer los avances en este proyecto, y en esta ocasión profundizaremos en los detalles de la instalación del prototipo, mostrando los distintos sistemas que lo componen y las estrategias de operación que permitirán un funcionamiento eficiente usando únicamente la energía solar.

El sistema de refrigeración COOLSPACES4LIFE consta de un campo solar fotovoltaico con acumuladores que alimenta una máquina de refrigeración por compresión (con un líquido refrigerante respetuoso con el medio ambiente), y un novedoso sistema de almacenamiento térmico de frío en materiales de cambio de fase para cubrir las necesidades de refrigeración durante la noche. El funcionamiento de la instalación se regula a través de un sistema de control que también supone un reto tecnológico, ya que, una vez definidas las estrategias de operación más eficientes, será el que decida en cada momento el modo óptimo de funcionamiento del sistema de refrigeración para aprovechar al máximo la energía disponible del sol y conseguir cubrir completamente la demanda de climatización del edificio. Una vez instalado el prototipo en Breslavia (Polonia) y en Almería, se comenzará con su puesta en marcha, definiendo los modos de operación más eficientes en cada una de estas localizaciones, estudiando la viabilidad técnica, económica, y medioambiental del sistema de refrigeración para abordar la recta final del proyecto.

En la Noche Europea de los Investigadores queremos dar a conocer a la sociedad la participación de la Universidad de Almería y CIESOL en este proyecto LIFE, y hacer divulgación científica explicando cómo funciona el sistema de refrigeración solar completo, centrándonos en los últimos avances realizados en la instalación del sistema en el edificio CIESOL de la UAL. Para ello, los investigadores del proyecto estaremos disponibles para charlar con la ciudadanía durante la Noche, realizando estas actividades:
– Juego para niños con una maqueta de la instalación. Entrega de regalo a los ganadores.
– Encuentro con los investigadores de este proyecto europeo, que explicarán los avances conseguidos con carteles informativos y vídeos.
– Experimento sobre almacenamiento térmico en materiales de cambio de fase.

Esta actividad forma parte del proyecto europeo ‘An innovative solar-powered cooling device, based on climate-friendly refrigerant and thermal energy storage’, con el acrónimo COOLSPACES 4 LIFE y referencia LIFE20 CCM/PL/001607 dentro del programa LIFE Climate Change Mitigation financiado por la Unión Europea y cofinanciado por National Fund for Environmental Protection and Water Management. Está liderado desde la Wroclaw University of Science and Technology (WUST) de Polonia por la Dra. Sabina Rosiek-Pawlowska y el Dr. Bartosz Gil. El investigador principal en la Universidad de Almería (UAL) es el Dr. Antonio Manuel Puertas López. También son partícipes de este proyecto las empresas PROZON Fundacja Ochrony Klimatu (Polonia) y Hedera Helix Ingeniería y Biotecnología S.L. (España).

Para el buen desarrollo del proyecto es clave la experiencia que tiene en estos temas la Unidad de Recurso Solar y Frío Solar del Centro de Investigación en Energía Solar CIESOL (UAL-PSA). En esta unidad participan investigadores de dos grupos de investigación: el Grupo Interdisciplinar de Física de Fluidos Complejos (FQM230) y el grupo de Recursos Energéticos Solares, Climatología y Física de la Atmósfera (TEP165), que aúnan sus conocimientos de la física más fundamental y de la ingeniería en el desarrollo de sistemas de climatización como el que se ha propuesto en el proyecto COOLSPACES 4 LIFE. En concreto, esta unidad tiene un profundo conocimiento y experiencia en la utilización de materiales de cambio de fase como acumuladores de frío para sistemas de climatización de edificios públicos como el edificio CIESOL.

Los objetivos del proyecto son demostrar la viabilidad técnica y económica de un sistema de refrigeración usando nuevos refrigerantes que reduzcan la emisión de gases de efecto invernadero, y energía solar fotovoltaica como principal fuente de energía. La acumulación de la energía sobrante durante las horas de sol se realizará usando tanto baterías, para energía eléctrica, como materiales de cambio de fase para la energía térmica (PCMs), y que en conjunto permitirán el funcionamiento del sistema de refrigeración también durante la noche. Además, el prototipo de sistema de refrigeración se está instalando en dos ubicaciones de la Unión Europea con climas diferentes, como son Polonia y España.

La divulgación científica es una de las actividades a realizar dentro del proyecto, y la Noche Europea de los Investigadores es el marco más adecuado para hacer llegar a los almerienses esta información desde la Unión Europea. La temática del proyecto está directamente relacionada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible que se incluyen en dos de las misiones de Horizon Europe:
1) Ciudades inteligentes y climáticamente neutras,
2) Adaptación al cambio climático, incluida la transformación social.

Por tanto, la repercusión social del proyecto es elevada ya que aborda un modo de paliar el cambio climático en el sector de la refrigeración de edificios. Según el último informe de REN21 (Renewables 2023 Global Status Report – Renewables in Energy Demand) y la Agencia Internacional de la Energía (IEA, 2023), en 2022 se produjo un incremento del 38% en la instalación de bombas de calor como alternativa a los combustibles fósiles en Europa, y a nivel mundial la demanda de energía para aire acondicionado creció más del doble de rápido que todo el resto de usos en el sector de los edificios. La falta de aire acondicionado aumenta el estrés térmico, afectando a la productividad en el trabajo y a la salud humana, y el cambio climático intensificará este problema que es ya una realidad aquí en Almería. Según la IEA, la climatización de edificios salva vidas, y el calentamiento global al que nos lleva el cambio climático generalizará este problema en muchas regiones de Europa en los próximos años.

PROYECTOS EUROPEO:

• PROJECT: An innovative solar-powered cooling device, based on climate-friendly refrigerant and thermal energy storage
• ACRONYM: COOLSPACES4LIFE
• CALL: LIFE20 CCM/PL/001607