diciembre 15, 2023 | Industria
Con una planta piloto y el trabajo de expertos de Fraunhofer Chile y Alemania, se desarrollará el proyecto que tiene como objetivo reducir costos y aumentar la eficiencia en la producción de metanol y éter dimetílico (DME) a partir de hidrógeno verde. La iniciativa fue ideada por el equipo de Fraunhofer Chile Research y estará a cargo de Fraunhofer IEE.
Se trata del proyecto chileno-alemán Power-to-MEDME, cuyo objetivo es producir metanol y su derivado éter dimetílico (DME), alternativas con gran potencial para reemplazar combustibles fósiles en la minería y la industria pesada.
El director del Centro de Tecnologías para Energía Solar (CSET) de Fraunhofer Chile Research, Dr. Frank Dinter, afirmó que «uno de los elementos críticos en la transición energética es la descarbonización de la minería y la industria pesada que utiliza maquinaria de gran demanda energética y que es dependiente de los combustibles fósiles. La clave es sustituirlos por alternativas renovables y, para que esta transformación sea posible, es indispensable impulsar el desarrollo de nuevas tecnologías que hagan viable su aplicación, desde el punto de vista técnico y económico, tal como lo hace este proyecto».
Este comprende la construcción de una planta piloto en el norte de Chile y una investigación financiada por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania, con más de 11 millones de euros, en la que participarán junto a Fraunhofer Chile Research, seis institutos de la red Fraunhofer Alemania, la Universidad RWTH de Aquisgrán, el Instituto de Investigación de Economía Educativa y Social FiBS, la cámara de comercio de Alemania en Chile, AHK y la Universidad Adolfo Ibáñez.
DME: alternativa limpia
Los expertos abordarán toda la cadena, desde la producción de hidrógeno verde a partir de energía solar, pasando por la captura de CO2, necesaria para llegar a la última etapa de producción de DME. Con una duración de dos años, el estudio también incluye aspectos económicos, logísticos y socioeconómicos en la producción de gran escala.
Asimismo, el Project Manager de CSET y gestor de la iniciativa, Lars Metkemeyer, expresó que «el DME es una alternativa limpia que puede producirse a partir de fuentes renovables. Sus propiedades son similares a las del GLP y el diésel, lo que lo convertiría en una molécula limpia para su transporte, manejo y uso en procesos de combustión, reduciendo significativamente, no solo el CO2, sino también contaminantes locales como partículas, NOx y SOx. Esto abre una gran oportunidad para el transporte nacional e internacional, ayudando a Chile en su empeño por convertirse en líder mundial en la producción de energías renovables».
Por lo mismo, la investigación aborda el análisis y preparación de una ruta hacia Alemania, que en un futuro deberá cubrir su demanda de hidrógeno verde y productos derivados, principalmente a través de importaciones. «Estamos haciendo una contribución significativa para aprovechar el potencial de Chile en la producción de fuentes de energía neutras en CO2. De este modo, no solo optimizamos la cadena de procesos de generación, sino que también buscamos posibles mercados de venta y modelos de negocio, tanto a nivel nacional como internacional», explicó la directora del proyecto, la Dra. Ramona Schröer, de Fraunhofer IEE.
Finalmente, Metkemeyer indicó que «el emplazamiento previsto es uno de los más atractivos del mundo porque combina las excepcionales condiciones de irradiación solar con una infraestructura muy bien desarrollada, un ecosistema de proveedores, la conexión con puertos industriales y uno de los distritos mineros más grandes del mundo para el uso local del hidrógeno verde y sus derivados».
agosto 30, 2023 | Sustentabilidad
Facultad de Ingeniería de la Universidad de Santiago (Usach) y Fraunhofer Chile, a través de su Centro de Tecnologías para Energía Solar, firmaron un acuerdo con el objetivo de vincularse activamente en torno a la cooperación en iniciativas de I+D aplicada y colaboración académica.
Entre otros aspectos, el convenio promoverá la estancia de alumnos tesistas y practicantes de la Facultad de Ingeniería en la Fundación Fraunhofer Chile Research. Por su parte, la casa de estudios facilitará la visita de expertos nacionales e internacionales para la realización de seminarios tecnológicos, cursos de capacitación y asistencias técnicas de acuerdo con las necesidades de las empresas.
La vicedecana de I+D de la Usach, Dra. Andrea Mahn, destacó que el vínculo entre ambas instituciones ya existía, a través de un proyecto conjunto de gran envergadura. Agregó que, sin embargo, se hacía necesario formalizar la relación para poder consolidar un apoyo mutuo que favorezca más adjudicaciones de fondos e instancias de colaboración en la formación de capital humano.
Por su parte, María Teresa Cerda, subdirectora del Centro de Tecnologías para Energía Solar, sostuvo que “si bien, debemos tener una relación con la industria, el trabajar con universidades es clave para nosotros porque es aquí donde se desarrolla la investigación. Queremos apuntalarla y llevarla a la empresa”.
En tanto, el decano de la Facultad de Ingeniería, Dr. Cristian Vargas, subrayó la relevancia del acuerdo. “Los convenios de colaboración con entidades como Fraunhofer nos fortalecen como facultad; hay interés de robustecer el nuevo doctorado, que pronto lanzaremos y que busca formar masa crítica en energía sostenible, porque queremos que nuestro estudiantado guíe los cambios de esta importante industria en la próxima década”, dijo el académico.
Hidrógeno y litio
Vargas añadió que el otro interés del plantel académico es desarrollar con Fraunhofer algunos eventos de divulgación sobre hidrógeno, litio y otros temas relevantes.
Por otro lado, el Dr. Ernesto Castillo, del departamento de Ingeniería Mecánica de la Usach, se refirió al nuevo programa de postgrado que está por iniciarse. “Pronto estaremos operando con el doctorado en Sistemas de Energía Sostenible y ahí habrá una potencial relación con Fraunhofer para enmarcar tesis relacionadas con energía. En este doctorado participan los departamentos de Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecánica, Obras Civiles y la Facultad Tecnológica. Hay una mirada multidisciplinaria”, destacó el docente.
Este acuerdo se suma a otras iniciativas similares contraídas por la Facultad de Ingeniería de la Usach con empresas y organismos, con miras a avanzar con visiones transversales dentro del proceso de transición energética que vive el país.
agosto 24, 2023 | Laboral
Fraunhofer Chile publicó en su portal de empleos dos nuevos puestos de trabajo disponibles, los cuales corresponden a sus actividades en la región Metropolitana.
De esa forma, el centro de investigación está en busca de ingenieros eléctricos, químicos, físicos y afines, para ejercer cargos en distintas áreas de la institución:
Ingeniero de Investigación para Proyecto (Santiago, región Metropolitana)
Dentro de las funciones que tendrá que desempeñar el candidato son realizar investigación en tipos de aleaciones de aluminio reciclables, hacer estudio del mercado de reciclaje y de proveedores de tecnologías solares, entre otros roles.
Ingeniero(a) de Estudios (Santiago, región Metropolitana)
Fraunhofer busca a un profesional que preste apoyo en formulación de proyectos, postulaciones a fondos públicos y propuestas para la industria, ser responsable de la sistematización de la información relativa a los proyectos de CSET para la toma de decisiones y reporte a ANID, Corfo u otros.
julio 12, 2023 | Comunidad, Formación, Sustentabilidad
Un grupo de investigadores de Fraunhofer Chile logró determinar la disminución de la evapotranspiración −evaporación de humedad del suelo y la transpiración de agua de cultivos− bajo un proyecto piloto Agro PV, registrándose una reducción de más de 30%, Con ello, concluyeron los expertos, se demuestra que la integración de la energía solar en los cultivos presenta una gran oportunidad para crear una agricultura más resiliente frente a los impactos del cambio climático.
En ese contexto, una delegación de profesionales de la Comisión Nacional de Riego (CNR) visitó el piloto Agro PV de Fraunhofer Chile en la comuna de Lampa, región Metropolitana.
“Durante la visita, junto a Fraunhofer Chile, tuvimos la oportunidad de presenciar de cerca un proyecto Agro PV, una iniciativa que combina la generación eléctrica con el uso eficiente de la superficie agrícola”, señaló Gerson Román, profesional del convenio Comisión Nacional de Riego-Ministerio de Energía.
Por su parte, el profesional del departamento de Fomento de la CNR, Nicolás Villacura, sostuvo que “en terreno, pudimos explorar los aspectos técnicos de esta iniciativa y analizar los resultados obtenidos por el equipo de Fraunhofer, los cuales revelaron que podría existir una reducción significativa en la evaporación del suelo, hallazgos que sugieren la existencia de ventajas adicionales por descubrir en la implementación de estos proyectos denominados Agro PV».
Doble uso de suelo
El concepto Agro PV representa una alternativa a las infraestructuras convencionales de plástico utilizadas para el sombreado y la protección de las tierras cultivadas, ya que no sólo protege los cultivos de la irradiación solar y los fenómenos meteorológicos adversos, sino que también aumenta la eficiencia del uso de la tierra: paneles PV en altura o al lado de cultivos permiten la generación de energía limpia y la producción agrícola en la misma superficie.
Fraunhofer Chile implementó tres pilotos Agro PV en la Región Metropolitana, a través de un proyecto FIC-R del Gobierno Regional, demostrando así la factibilidad técnica del concepto y cuantificando los impactos en la producción agrícola.
Los investigadores realizaron la medición durante 81 días, a principios del verano de 2022, en el proyecto piloto en Lampa. Así, se instalaron dos estaciones de medición micro-climáticas, debajo del sistema Agro PV, y en una zona de referencia en el campo abierto. Se cultivó albahaca con un sistema de riego por goteo y una cubierta de polietileno en el suelo para obtener una alta eficiencia de riego.
De acuerdo con lo explicado por el equipo, se observó una reducción de la irradiación bajo el sistema Agro PV del 42%, principalmente, debido a una sombra que se generó al mediodía. También se registró una disminución de la velocidad promedio del viento en 10% y una reducción de la humedad relativa del aire en 3%.
Los parámetros climáticos permitieron calcular la evapotranspiración diaria. Esta, en las condiciones de referencia, es de 5,5 mm/día, mientras que dicho valor disminuye en un 31,2% −hasta 3,7 mm/día− bajo el piloto Agro PV. La sombra, que reduce la irradiación solar, ejerce la influencia más fuerte en la variación de la evapotranspiración.
Validando los resultados sobre la computación de la evapotranspiración potencial (PET) , los expertos concluyeron que la humedad del suelo medida era en promedio un 29% mayor bajo del piloto Agro PV en condiciones similares de riego, destacando el potencial de reducir la demanda de agua de los cultivos.
Investigación y desarrollo
“Uno de los desafíos futuros es investigar acerca de cultivos que se vean favorecidos por las condiciones micro-climáticas que se generan en sistemas Agro PV”, indicó el coordinador del proyecto Agro PV de Fraunhofer Chile, David Jung.
En tanto, Gerson Román agregó que “la investigación puede permitir el desarrollo de los sistemas de riego adecuados, proyectándose una eventual disminución del consumo energético e hídrico”. En ese sentido, añadió que “proyectos tipo Agro PV podrían ser presentados a la actual Ley N° 18.450, de Fomento a la Inversión Privada en Obras de Riego y Drenaje, que administra la CNR, del mismo modo en que se presentan proyectos que incorporan energías renovables no convencionales, ya sea sistemas fotovoltaicos sobre techos o estructuras aisladas”.
junio 20, 2023 | Tecnología
Fraunhofer Chile, con apoyo del Fondo Crea y Valida de Corfo, propone desarrollar y validar un sistema de concentración solar térmico, capaz de alcanzar y mantener temperaturas que permitan la fundición de aluminio para su reciclaje.
“Hemos diseñado un sistema compacto, simple y novedoso que permitirá reflejar la radiación solar en un punto focal y fundir desechos comunes de aluminio directamente en él, sin un fluido caloportador, con energía térmica solar”, explicó el coordinador del proyecto, Iván Muñoz Hernández, quien destacó las ventajas de incorporar la energía solar térmica a la economía circular y sus procesos de reciclaje.
Resolviendo una problemática ambiental
La industria de producción primaria de aluminio genera 1.100 millones de toneladas de gases de efecto invernadero anualmente, siendo responsable del 2% de las emisiones de estos gases a nivel mundial, mientras que su reciclaje convencional disminuye en un 95% la energía necesaria para el proceso y, por consiguiente, sus emisiones.
A pesar de ello, el proceso de reciclaje del metal no está libre de emisiones, siendo responsable de la liberación al medioambiente de media tonelada de CO2 equivalente por cada tonelada de aluminio reciclado, donde la fundición del material compromete el mayor consumo energético.
Muñoz destacó que en el proyecto “a través de diferentes etapas de I+D, se superarán los desafíos asociados a la manufactura y reflectividad de las superficies reflectantes, al circuito de flujo del material, a la determinación de la capacidad máxima del piloto y a la calidad del producto. El prototipo será escalado, finalizando con el equipo construido y fundiendo diferentes aleaciones de aluminio a diferentes capacidades en un entorno relevante y utilizando energía solar térmica concentrada como fuente energética”.
La subdirectora de Fraunhofer Chile y Líder de Sistemas Solares Térmicos, María Teresa Cerda, valoró que el éxito técnico del proyecto “permitirá validar un diseño de concentración solar para contribuir a liberar la dependencia de combustibles fósiles en el proceso de fundición, apoyando directamente a la descarbonización de la industria, y colaborando en crear un nuevo proceso que no existe en el país ni en el mundo. Este piloto lograría probar un concepto totalmente innovador para lograr una economía más circular”.
Los investigadores destacaron la gran oportunidad que brinda el calor solar en los procesos industriales, línea de desarrollo en la que Fraunhofer trabaja desde hace años aportando con diversas soluciones para reemplazar los combustibles fósiles mediante tecnologías solares térmicas.
