En Tewer Engineering, la innovación forma parte de nuestro ADN, y el proyecto ThiCAV (Innovative high thermal inertia multi-material receiver using additive manufacturing) es un claro ejemplo de cómo la investigación aplicada puede transformar el futuro de la energía solar de concentración. Desarrollado junto a Procada (Suecia) y University West, ThiCAV busca reinventar el diseño y la fabricación de receptores solares, combinando materiales avanzados y tecnologías de fabricación aditiva metálica para alcanzar mayores temperaturas, mejor rendimiento y costes más competitivos.
La energía solar de torre (CST/CSP) es una de las tecnologías más prometedoras para generar energía limpia a gran escala. Sin embargo, su evolución depende de receptores capaces de soportar condiciones extremas de radiación y temperatura, sin comprometer la eficiencia o la durabilidad. En este contexto, ThiCAV representa un salto cualitativo en el desarrollo de receptores modulares, resistentes y versátiles.
Eficiencia, versatilidad y reducción de costes
El objetivo principal del proyecto ThiCAV ha sido crear un receptor con alta inercia térmica y rendimiento optimizado, capaz de calentar aire —como fluido de trabajo (HTF)— hasta temperaturas muy elevadas. Este diseño busca ampliar el rango de aplicaciones posibles dentro de las plantas solares de concentración, mejorando la integración con procesos industriales o sistemas de almacenamiento térmico.
Desde el inicio, el equipo de Tewer se marcó tres metas estratégicas:
- Aumentar el rango operativo de las soluciones CST existentes.
- Simplificar los diseños con un modelo adaptable a distintas configuraciones (“one design fits all”).
- Reducir los costes de instalación y mantenimiento para hacer la tecnología más atractiva a los inversores.
El resultado es un receptor modular, de arquitectura compacta y eficiente, que mejora la transferencia de calor, reduce los efectos de las variaciones de irradiación solar y ofrece un control más preciso durante la operación. Estas características lo convierten en una base sólida para futuras generaciones de receptores solares industriales.
Fabricación aditiva: la revolución del WAAM
El receptor ThiCAV ha sido fabricado utilizando la tecnología WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), un proceso de fabricación aditiva por arco de hilo metálico. Esta técnica, desarrollada con la colaboración de University West y Procada, permite depositar capas de Inconel 625 sobre mallas y estructuras metálicas, construyendo el componente desde dentro hacia fuera.
Entre las principales ventajas del WAAM destaca su capacidad para mejorar la conductividad térmica interna, optimizando el intercambio de calor entre la placa calefactora y el fluido. Además, ofrece un control preciso sobre la geometría interna, lo que permite diseñar estructuras más eficientes y ligeras que las obtenidas por métodos convencionales.
Sin embargo, este proceso también plantea desafíos técnicos. El calor generado durante la deposición puede provocar deformaciones o incluso dañar las mallas si no se controla adecuadamente. Por ello, el equipo continúa investigando cómo ajustar los parámetros del proceso para minimizar estos efectos y garantizar una fabricación repetible y escalable.
Del modelo al campo
Antes de la fase experimental, se desarrolló un modelo matemático avanzado para predecir el comportamiento térmico e hidráulico del receptor. Este modelo permite calcular la distribución de temperatura tanto en el fluido como en la pared caliente, la caída de presión a lo largo del receptor y la eficiencia global del sistema, además de ofrecer una estimación de costes de fabricación.
Gracias a este enfoque, el equipo puede ajustar el diseño a distintas condiciones operativas antes de fabricar los prototipos, optimizando así el tiempo y los recursos invertidos en cada iteración. La combinación de modelado y experimentación constituye una metodología ágil y fiable para el desarrollo de componentes complejos.
Las pruebas de validación se están llevando a cabo en la Planta Solar de Almería (PSA), uno de los centros de investigación en energía solar más reconocidos a nivel internacional. Durante la campaña de ensayos se han analizado distintos niveles de flujo solar, caudal másico y presión interna. Los primeros resultados son muy alentadores: se ha logrado elevar la temperatura del aire más de 400 °C en solo 40 cm de recorrido, alcanzando salidas de 450 °C, un hito que confirma la eficacia del diseño. En un contexto donde la descarbonización y la eficiencia energética son imperativos globales, proyectos como ThiCAV confirman el compromiso de Tewer con un futuro energético más limpio. Innovar, diseñar y construir soluciones que marcan la diferencia: ese es el espíritu que impulsa cada uno de nuestros desarrollos.
Avda. de Córdoba 11, nave 1, 12 • Pol. Ind. La Carrehuela • 28343 Madrid