Resumen

En este proyecto se pretende desarrollar un sistema de regulación energética sostenible para bodegas y riego del viñedo, basado en la electrolisis de corrientes de rechazo de procesos de desalinización en celdas electroquímicas reversibles con energía solar fotovoltaica, para producir cloro, hidrógeno y una disolución de hidróxido sódico que también contiene las sales presentes en las corrientes de rechazo. El hidrógeno y el cloro son almacenados en gasómetros y, posteriormente, son utilizados para producir electricidad en ausencia de radiación solar, para lo que se utilizará la misma celda electroquímica reversible que en la electrolisis operando, esta vez, en modo pila de combustible. Se valorará el uso de aire en lugar de cloro como comburente, también buscando usos alternativos del cloro como agente fitosanitario. La disolución salina de hidróxido sódico se empleará en sistemas de absorción gas/líquido para retener dióxido de carbono producido en bodegas (procesos de fermentación y combustión de vinazas) y en el riego del viñedo (donde captarán los gases de escape de los grupos electrógenos alimentados con Diésel, que se utilizan en el sistema de alimentación eléctrica híbrida mayoritariamente empleada en riego en Castilla La Mancha). En el primer caso, se utilizarán columnas de spray mientras que en el segundo mezcladores Venturi. El absorbente será secado por medio de concentradores solares parabólicos produciendo un sólido cuya calidad se evaluará para enterramiento en zona profunda o como materia prima para la producción de vidrio. El agua evaporada será recuperada para ser devuelta al medio natural evitando la salinización de este medio. La tecnología ha sido desarrollada de forma incipiente para estaciones depuradoras de aguas residuales en el marco de un proyecto Explora del Plan Nacional (en el que se ha constatado solo su viabilidad técnica, dado lo limitado de este tipo de convocatorias alcanzado un nivel de disponibilidad tecnológica, TRL, de 3) y va a ser adaptada y optimizada para su uso en el sector vitivinícola, ya no de forma incipiente sino hasta un estadio en el que se pueda empezar a pensar en transferencia industrial. El proyecto tiene dos paquetes de trabajo en los que se desarrolla la tecnología de modo completo para cada una de las dos aplicaciones a nivel de disponibilidad tecnológica TRL 4. Estos dos paquetes se complementan con otro paquete de trabajo en el que se afronta el escalado para alcanzar un nivel de disponibilidad tecnológica TRL 5 (aproximando el 6), realizando dos casos de estudio, uno en la bodega experimental del IVICAM y otros en riego dentro de la Finca Experimental “El Chaparrillo”, ambos pertenecientes al Instituto Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario y Forestal de Castilla-La Mancha (IRIAF). Un último paquete de trabajo aporta una visión globalizadora en la que se modelan los procesos, se desarrolla un simulador para controlar la regulación energética en cada una de las dos aplicaciones y se realiza un análisis de la sostenibilidad y del posible uso de todos los subproductos del proceso. El equipo de investigadores que van a trabajar en la propuesta forma parte del Laboratorio de Ingeniería Electroquímica y Medioambiental, es sólido y tiene experiencia de trabajo conjunto desde hace muchos años en el desarrollo de tecnología electroquímica tanto en medio ambiente como en energía. Esta complementado por tres profesoras latinoamericanas que llevan colaborando intensamente con este grupo durante años, especialistas en diferentes etapas del proyecto y por una investigadora del IRIAF cuya contribución es muy importante de cara a desarrollar una tecnología verdaderamente aplicable. El impacto es muy importante ya que permite aumentar la sostenibilidad de los procesos vitivinícolas tanto en instalación industrial (bodega) como agrícola (riego), permitiendo una diferenciación importante para los vinos producidos en La Mancha que además de su creciente calidad van a poder contar con una huella de carbono muy inferior y con una mejora ambiental en cuanto a que van a contribuir a evitar la salinización de acuíferos. Se abordan las tecnologías desde el punto de vista fundamental y aplicado y están previstas un número importante de contribuciones científicas. El plan de difusión y el de transferencia está bien planteado, recogiéndose en dos paquetes de trabajo en los que se coordina la gestión del proyecto durante los 36 meses de su duración.