Los tratamientos térmicos a los que deben someterse gran parte de los materiales, para dotarlos de las propiedades adecuadas para su uso, conllevan un importante aporte energético.

En esta línea de investigación, se trabaja con objeto de determinar la viabilidad del empleo de energía solar para realizar diferentes tipos de tratamientos térmicos en materiales. Se han realizado estudios y diseñado equipos para realizar tratamientos tanto en masa como superficiales, empleando los hornos solares (ver Figura) de la Plataforma Solar de Almería (https://www.psa.es).

Figura. a) Vista general del horno solar de la PSA b) Concentrador focalizando la radiación sobre el absorbedor del horno solar.

En los tratamientos superficiales, la muestra a tratar recibe un haz de luz solar concentrado, cuya energía se transfiere a través de la superficie de la pieza por conducción. La característica principal de este tipo de tratamiento solar es la posibilidad de obtener una distribución no homogénea de temperaturas, es decir, producir un tratamiento térmico superficial.

Los tratamientos en masa son más complicados de llevar a cabo adecuadamente, más aún si es necesario el uso de una atmósfera controlada. Nuestro Grupo ha diseñado, junto con la PSA, un sistema que produce gradientes térmicos muy pequeños en las piezas, que mantiene la temperatura incluso en caso de que la energía de radiación solar sufra un descenso (por ejemplo, presencia de nubes), y en el que es posible emplear como atmósfera para el tratamiento, tanto vacío como diferentes gases

Aplicaciones potenciales:

  • Nuevos prototipos de hornos basados en energías limpias, para el tratamiento térmico (recocido, normalizado, sinterizado,…) de materiales.

 Algunas publicaciones relacionadas:

  • Oliveira, F.A.C., Fernandes, J.C., Galindo, J., Rodríguez, J., Canãdas, I., Rosa, L.G. Thermal resistance of solar volumetric absorbers made of mullite, brown alumina and ceria foams under concentrated solar radiation (2019, Solar Energy Materials and Solar Cells, 194, pp. 121-129)
  • Apostol, I., Rodríguez, J., Cañadas, I., Galindo, J., Mendez, S.L., de Abreu Martins, P.L., Cunha, L., Saravanan, K.V. Concentrated solar energy used for sintering magnesium titanates for electronic applications (2018, Applied Surface Science, 438, pp. 59-65).