Título: « Comprender los mecanismos y la detección de la corrosión en Marte (CHIMERA)»

ID: PID2023-150838OB-C21 (01/09/2024-31/08/2027)

Resumen del proyecto coordinado:
Junto con la Luna, Marte es el cuerpo celeste más explorado, con más de 50 misiones espaciales, 9 en activo y muchas más previstas para los próximos años, incluyendo la planificación del envío de misiones tripuladas. Hay que garantizar la fiabilidad y durabilidad de los materiales en las condiciones de Marte. El ambiente en la superficie de Marte es muy complejo y reúne numerosos factores que pueden causar la degradación de los sistemas de exploración espacial. En 2017, NASA publicó un informe en el que, tras recorrer 10 km, las ruedas del rover "Curiosity" mostraban graves daños por desgaste, probablemente producidos por procesos de erosión-corrosión.
La corrosión ambiental puede deberse a factores: composición de la atmósfera, naturaleza de las aleaciones, química del suelo, temperatura, desgaste mecánico como la fricción, etc. y, por supuesto, el agua líquida. En 2015 se demostró la presencia actual de agua líquida en la superficie de Marte. El factor clave que permite mantener el estado líquido a temperaturas tan bajas como 200K es la presencia de salmueras corrosivas de percloratos y otras sales. La química del regolito y de los gases presentes en el entorno (separado o combinado), podrían dar lugar a especies corrosivas que ataquen los materiales metálicos. Además, la radiación puede catalizar reacciones químicas y la aparición de especies más corrosivas (iones, radicales, etc.) y, por otro lado, el desgaste provocado por la erosión y la fricción puede eliminar las capas protectoras actuales de las ruedas y causar daños estructurales. Los mecanismos de la corrosión ambiental en la Tierra se conocen en profundidad, pero no para las condiciones de Marte. Tambien es necesario desarrollar sistemas adaptados para monitorizar el progreso de la corrosión de estructuras sensibles y sistemas de exploración espacial.

 

 

                                        

Title: "Highly Efficient and Low-impact InnOvative TheRmal stOrage system for enhanced disPatchability in concEntrated solar tower plants" HELIOTROPE

Call: HORIZON-CL5-2023-D3-02

GA ID: 101147455 (01/06/2024-01/06/2028)

Abstract

HELIOTROPE is a groundbreaking research and development endeavor dedicated to advancing Concentrated Solar Power (CSP) technology to unprecedented heights. This project focuses on developing state-of-the-art molten salts and materials technologies for thermal energy storage systems, pushing the boundaries of operational temperatures beyond the current industry standard of 600ºC. A holistic approach is at the heart of HELIOTROPE's mission. Sustainable novel molten salts as thermal energy storage mediums and the remarkable ability to withstand absorber surface temperatures of up to 850ºC are introduced, promising to enhance CSP plant efficiency and dispatchability. This technological advancement aims to redefine the capabilities of CSP plants. Furthermore, HELIOTROPE aligns closely with key European energy policies and initiatives, contributing significantly to energy security, reducing reliance on fossil fuels, and lowering greenhouse gas emissions. The project supports the vision outlined in the European Green Deal, Clean Energy for All Europeans, and the Fit for 55 legislations, fostering sustainability and competitiveness in the energy sector. HELIOTROPE aspires to reshape the CSP plant landscape, making them not only more efficient but also inherently environmentally friendly. The project represents a significant stride towards a sustainable energy future, where CSP technology leads the way in innovation and progress, redefining the boundaries of what is possible in the pursuit of a cleaner, more sustainable energy world.

 

                                           

Título: «Nuevos sistemas de ingeniería de superficies para aleaciones de Titanio y Níquel utilizadas en los futuros sistemas de propulsión con combustión de hidrógeno (TiNi)»

ID: PID2023-1469810B-C21-C22 (01/09/2024-31/08/2027)
Este proyecto coordinado, incluye a los grupos de trabajo: el Laboratorio de Procesos y Tecnologías perteneciente al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y el grupo de Ingeniería De Superficies Y Materiales Nanoestructurados de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM). Ambos grupos de investigación, junto con sus respectivas instituciones, forman un equipo altamente cualificado y complementario.
El proyecto TINI se centra en el desarrollo de recubrimientos innovadores para mitigar la corrosión y oxidación a altas temperaturas en sistemas de propulsión con combustión de hidrógeno. Esto incluye la producción de recubrimientos protectores específicos para dos componentes críticos del motor: la sección del compresor mediante el recubrimiento de aleaciones basadas en titanio, y las palas de las turbinas de baja y alta presión mediante el recubrimiento de superaleaciones basadas en níquel, capaces de resistir temperaturas superiores a los 1200°C.
El objetivo del proyecto es explorar las nuevas condiciones generadas por la combustión de H2 a las que se expondrán los componentes, y al mismo tiempo, extender la vida útil de estos componentes, reducir los costos de producción y mantenimiento, y mejorar la fabricación de recubrimientos complejos. Estas tecnologías están alineadas con la necesidad global de reducir las emisiones de carbono y mejorar la eficiencia energética en el sector aeroespacial y de transporte.

 

                                                                                                 

topAM: Tailoring ODS materials processing routes for additive manufacturing of high temperature devices for aggressive environments

GA ID: 958192 (01/01/2021-31/12/2024)

La industria europea se enfrenta a muchos desafíos, como la competencia mundial y el gran cambio hacia la eficiencia energética y de los recursos. El proyecto topAM puede contribuir a estas demandas mediante el desarrollo y la aplicación de nuevas rutas de procesamiento de nuevas aleaciones con óxido-dispersante reforzado (ODS) sobre la base de FeCrAl, Ni y NiCu. Los nuevos materiales de ODS ofrecen una clara ventaja para la industria de procesos al fabricar, por ejemplo, dispositivos de alta temperatura optimizados para topología e integrados por sensor (cabezales de quemador de gas, intercambiadores de calor) que están expuestos a entornos agresivos. El desarrollo de aleaciones y procesos se orientará hacia un enfoque avanzado de ingeniería de materiales computacionales integrados (ICME) que combina termodinámica computacional, microestructura y simulación de procesos para contribuir a ahorrar tiempo, materias primas y aumentar la vida útil del componente. La producción de aleaciones físicas se realizará combinando la nanotecnología para agregar compuestos de ODS con fusión de lecho de polvo láser y posprocesamiento. El enfoque de la ICME se complementará con una caracterización completa de los materiales y un ensayo intensivo de los componentes en condiciones industriales. Esta estrategia permite comprender mejor las relaciones proceso-microestructura-propiedades y cuantificar las funciones mejoradas, las propiedades y la evaluación del ciclo de vida. Esto promoverá la reducción de costes, la mejora de la eficiencia energética y las propiedades superiores combinadas con un aumento significativo de la vida útil.

El consorcio de topAM está formado por usuarios, proveedores de materiales e institutos de investigación que son líderes mundiales en los campos relevantes que este proyecto enmarca, lo que garantiza la ejecución eficiente, de alto nivel y orientada a la aplicación de toPAM. Los socios industriales, en particular las PYME, conseguirán una mayor competitividad gracias a su posición estratégica en la cadena de valor del procesamiento de materiales, por ejemplo, la producción de polvo, para reforzar la posición de liderazgo de Europa en el campo tecnológico emergente de AM en una combinación única con ICME. El proyecto está compuesto por un total de quince socios de seis países: Alemania, Francia, España, Chequia, Polonia y Suecia. La Universidad Técnica de Aquisgrán (Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschele Aachen) lidera el consorcio. El proyecto ha sido financiado por la EC bajo el programa H2020-EU.2.1.5.3. - Tecnologías sostenibles, eficientes en recursos y bajas en carbono en industrias de procesos que consumen mucha energía.

Más información en la web del proyecto y en CORDIS

                                                                                                    

ADVIAMOS: Advancing Innovations in Molten Salt (01/06/2019-31/05/2024)

ID: PCI2021

Dentro de CSP ERANET: Joint programming actions to foster innovative CSP solutions GA ID: 838311 

El uso de sales fundidas como medio de almacenamiento y transferencia de calor en las centrales termosolares ofrece la posibilidad de alcanzar temperaturas de funcionamiento más elevadas en el campo solar, pero plantea problemas técnicos. El consorcio ADVIAMOS se centra en los aspectos específicos de las sales fundidas en el funcionamiento de los sistemas de receptor central y de colectores parabólicos, con el objetivo de mejorar los procedimientos de operación y mantenimiento y reducir así los costes. Los socios siguen un enfoque multiescala, desde aspectos sobre materiales y componentes hasta el nivel de sistema.

Resultados previstos de ADVIAMOS

• Nuevos procedimientos para detectar y eliminar tapones de solidificación local de forma no destructiva.
• Habilitación de gradientes de temperatura más elevados en la torre
• Estabilización de las propiedades de las sales fundidas y minimización de la corrosión de los componentes
• Control automatizado del proceso

Más información en la web del proyecto.

 

                                                                                                    

EuroPaTMoS: European Parabolic Trough with Molten Salt (01/01/2021 - 31/12/2023)

ID: PCI2020-120703-2 / AEI / 10.13039/501100011033

Dentro de CSP ERANET: Joint programming actions to foster innovative CSP solutions GA ID: 838311 (01/06/2019-31/05/2024)

EuroPaTMoS reúne la experiencia y la infraestructura de pruebas para cilindro parabólico (parabolic through, PTC) con sal fundida (molten salt, MS) de Europa, para acelerar la transferencia de tecnología de I+D al desarrollo comercial. Dos importantes empresas europeas de CSP (TSK Flagsol Engineering GmbH y RRioglass Solar SCH S.L) unen fuerzas junto a tres PYMEs que prestan servicios de evaluación de riesgos y garantía de calidad (CSP Services GmbH), equipos de garantía de calidad y servicios de medición (CSP Services España), alcance eléctrico y equipos operativos para CSP (DUCTOLUX, S.L.) para desarrollar una propuesta de venta con menor riesgo y costo competitivo.

Este proyecto industrial está respaldado por un fuerte complemento de I+D compuesto por dos grandes instituciones de I+D (Deutsches zentrum fuer Luft - und Raumfahrt EV, DLR, y Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development (ENEA) Energy Technologies Department) y tres Universidades (Universidad Complutense de Madrid, UCM, Universidad de Extremadura, UNEX y University of Évora, UEVORA) con especializaciones y capacidades complementarias.

Juntos reúnen dos de las infraestructuras europeas más importantes para la investigación de PTC-MS y laboratorios especializados e instalaciones de escala técnica para la prueba de componentes y la investigación de problemas de corrosión y degradación de sales.

Todo ello permite al consorcio abordar investigaciones paralelas sobre las diferentes instalaciones de ensayo, integrando los resultados y experiencias de proyectos anteriores y en curso en este campo. En particular, se abordarán las siguientes cuestiones:

• Evaluar los componentes críticos de la planta con respecto a la fiabilidad (revisión del conocimiento conjunto del consorcio, pruebas de laboratorio, operación en entornos realistas).
• Desarrollar un concepto de control de procesos basado en un campo solar virtual, que se validará en un lazo de colectores de gran escala que permita la simulación de hardware en el lazo de un campo solar completo.
• Desarrollar y demostrar procedimientos de O&M para operaciones excepcionales de sal fundida (por ejemplo, llenado, drenaje, reparación de fugas, re-vitalización de piezas congeladas).
• Llevar a cabo y documentar la evaluación sistemática del riesgo, incluidas las medidas de mitigación.
• Desarrollar el tubo receptor de alto rendimiento y validar en un entorno relevante.
• Proporcionar métodos y equipos para el control de calidad avanzado y la supervisión durante la construcción y operación de campos solares PTC-MS.

El proyecto ha sido financiado por la Agencia Estatal de Investigación (PCI2020-120703-2 / AEI / 10.13039/501100011033), quien pertenece al consorcio del proyecto CSP-ERANET de la programa H2020-EU.3.3. - SOCIETAL CHALLENGES - Secure, clean and efficient energy.

Más información en la web del proyecto CSP-ERANET y en CORDIS

                                                                                                       

BELENUS: Lowering Costs by Improving Efficiencies in Biomass Fueled Boilers: New Materials and Coatings to Reduce Corrosion

GA ID: 815147 (01/03/2019-28/02/2023)

El proyecto BELENUS es conformado por un consorcio mutlidisciplinar compuesto por un total de catorce socios de siete países: España, Suecia, Alemania, Reino Unido, Finlandia, Francia y Portugal. La Universidad Complutense de Madrid lidera el consorcio, que está formado tanto por socios procedentes de la industria y de instituciones públicas. El proyecto es financiación por la EC bajo el programa H2020-EU.3.3.2. - Suministro de electricidad a bajo coste y de baja emisión de carbono.

BELENUS tiene como objetivo principal reducir el CAPEX y el OPEX en un promedio de una 5% y un 60%, respectivamente. El cual será abordado mediante la prevencion o mitigación de los fenómenos de corrosión que tienen lugar en la caldera y, particulamenmente, en el supercalentador de las centrales que emplean biomasa para la obtención de energía, ya que son el principal factor limitante de la vida útil de los materiales empleados. Las soluciones propuestas por BELENUS están focalizadas en: a) la ingeniería superficial: desarrollar y depositar recubrimientos con elevada resistencia a la corrosión en atmósferas de biomasa sobre aceros con adecuadas propiedades mecánicas; b) nuevas estrategias de unión y doblado de tubos recubiertos para mejorar la calidad y la eficiencia de los componentes de la caldera; y c) el diseño específico de un nuevo sistema de monitorización online de la corrosión en plantas de biomasa.

Más información en la web del proyecto y en CORDIS

^23/07/2021