Qué ofrecemos
Se trabaja en distintas áreas, todas ellas centradas en el conocimiento del recurso solar y sus diversas aplicaciones, que podemos clasificar en dos líneas: una relacionada con el uso energético de la radiación solar, y la otra con el desarrollo de tecnologías solares para el tratamiento de aguas.
¿Qué se hace en el CIESOL?
Convencidos de la importancia de preservar el medioambiente, en el CIESOL se investiga en dos ámbitos imprescindibles para la vida, el agua y la energía, unidos por el aprovechamiento de la radiación solar.
¿Cómo avanzamos en el uso de la energía?
Lo primero que debemos saber para usar la energía solar es su disponibilidad, por eso se investigan nuevos métodos para evaluar y predecir el recurso solar y la optimización de cámaras de cielo para hacer un seguimiento y predicción de la nubosidad. También es importante la monitorización, el modelado y el control automático de las instalaciones solares, con escalas muy diferentes, desde grandes plantas termosolares para producir electricidad, hasta vehículos eléctricos alimentados con energía solar utilizando el efecto fotoeléctrico, más conocida como energía fotovoltaica. Además, la energía solar térmica permite producir lo que se denomina «frío solar» mediante sistemas de cambio de fase, compresión y descompresión. Se investiga en «aire acondicionado solar», siendo el edificio que alberga el CIESOL un ejemplo de ello. Se trabaja en el diseño y optimización de plantas de refrigeración y calefacción solar, tanto para uso doméstico como industrial, siendo aquí especialmente importante el estudio de la eficiencia energética y el control del confort en edificios. La introducción de redes energéticas inteligentes es también un factor de ahorro muy significativo. También se viene investigando en el desarrollo de nuevas sustancias con actividad fotoquímica y solubles en agua con el objetivo de abrir el camino a nuevas células fotovoltaicas ambientalmente más sostenibles.
¿Cómo avanza el CIESOL en el tratamiento de aguas?
Debemos proteger el recurso agua, tan necesario como escaso, cuyo valor para la vida se incrementa cuanto mejor sea su calidad. Para ello, en el CIESOL se desarrollan nuevas tecnologías limpias para la descontaminación basadas en la irradiancia solar, tanto de aguas tóxicas que no pueden tratarse por métodos biológicos convencionales, como de las aguas residuales tratadas, que aún tienen pequeñas cantidades de contaminantes persistentes, que afectan al medioambiente acuático. Entre los métodos solares de depuración de aguas residuales, se abre paso un nuevo proceso basado en microalgas que aprovecha la fotosíntesis para descontaminar, con menos consumo energético y produciendo una biomasa útil para otros sectores industriales. Una vez depuradas, las aguas pueden tener un nuevo uso, especialmente para el riego. Para ello es necesario inactivar los microorganismos patógenos que aún permanecen en el agua. La desinfección mediante fotocatálisis solar de aguas depuradas se muestra especialmente eficiente. En todos estos procesos juega un papel crucial el estudio de la influencia de los tratamientos en la calidad de las aguas depuradas y la evaluación del impacto derivado de su uso. Se hace necesario el desarrollo de métodos avanzados de análisis químico para medir la presencia de contaminantes a muy baja concentración, hasta una mil millonésima parte de gramo por litro (nanogramo/litro). Pero cuando la escasez de agua apremia, es necesario desalar para generar nueva agua dulce. La desalación de agua de mar, o aguas salobres, mediante energía solar es una alternativa muy necesaria. En este sentido, la combinación de destilación por membranas, que requiere menos aporte de calor que otros procesos, y el uso de la energía solar para aportar ese calor se plantea como una solución alternativa a las tecnologías convencionales.
Infraestructuras y capacidades
CIESOL dispone de un conjunto de infraestructuras científicas avanzadas que lo posicionan como un centro de referencia en tecnologías solares para la energía, el agua y la biotecnología. Muchas de ellas son únicas en España y Europa, y permiten cubrir toda la cadena de valor del desarrollo tecnológico: desde experimentación fundamental en laboratorio hasta validación a escala piloto y demostrativa en condiciones reales.
1Edificación, Eficiencia Energética y Frío Solar
El propio edificio CIESOL, con sus 1.700 m² de superficie, opera como una instalación científica en sí misma, diseñada para emplear estrategias pasivas y maximizar los recursos solares. Esta área cuenta con una potente infraestructura que incluye un sistema demostrativo de frío solar equipado con una enfriadora de absorción de 70,2 kW y un campo solar térmico de 160 m², respaldado por una planta fotovoltaica de 18,72 kWp abastecida con un sistema de almacenamiento en baterías de 40,80 kWh. Además, dispone de un sistema vanguardista de refrigeración renovable para cámaras de frío-conservación, alimentado por energía fotovoltaica (6,4 kWp) y almacenamiento térmico basado en materiales de cambio de fase. Todo este equipamiento capacita a la unidad para llevar a cabo ensayos de validación de estrategias de control en sistemas de calefacción y refrigeración solar operando en entornos reales. Asimismo, permite desarrollar investigación aplicada en energía solar térmica, trigeneración y eficiencia energética aplicada a la edificación e invernaderos.
2Nexo Agua-Energía-Agricultura
El Centro Experimental AgroConnect centra su actividad en un invernadero experimental de 1.900 m² dotado de sistemas integrados de control climático avanzado, que incluyen calefacción, refrigeración y bomba de calor integrados con energía solar térmica. A esto se suman sistemas patentados de captura y almacenamiento de CO₂. Esta instalación es una infraestructura clave para la experimentación en el nexo agua-energía-agricultura, lo que capacita a la unidad para ofrecer servicios avanzados de validación de tecnologías solares y la ejecución de estrategias de modelado y control directamente en invernaderos experimentales.
3Tratamiento, Regeneración de Aguas y Análisis Ambiental
Esta unidad se vertebra en torno a la Plataforma de Investigación en Tecnologías de Regeneración de Agua, un complejo orientado al desarrollo de procesos solares que abarca desde reactores de laboratorio con simulador solar SunTest CPS+ hasta demostradores de 100 m² (raceways, canaletas, Fresnel) ubicados en estaciones depuradoras reales. Integra también sistemas híbridos solar + UV-LED para procesos foto-Fenton y oxidación avanzada. Como soporte transversal, el Laboratorio de Análisis Ambiental aporta equipamiento de última generación, incluyendo LC-MS/MS de alta gama (SCIEX QTRAP 5500, SCIEX 7500) y Espectrometría de Masas de Alta Resolución (HRMS). Gracias a estas instalaciones, la unidad tiene la capacidad técnica para escalar procesos de tratamiento de aguas hasta niveles precomerciales, evaluar rigurosamente la desinfección mediante equipos microbiológicos y cromatografía de iones, y proporcionar servicios analíticos exhaustivos de «suspect y non-target screening» para la detección de contaminantes emergentes.
4Biotecnología de Microalgas (Plataforma SABANA)
Surgida a partir de la coordinación del proyecto europeo SABANA, esta plataforma piloto y demostrativa cuenta con capacidades únicas en Europa para el desarrollo de bioprocesos. Su infraestructura abarca fotobiorreactores tubulares cerrados y raceways abiertos de hasta 1.000 m², complementados con sistemas de cosecha y procesado industrial que incluyen centrifugación, spray dryer y homogeneización a alta presión. Este nivel de equipamiento dota a la unidad de una amplia cartera de servicios: desde la evaluación de cepas, modelado de crecimiento y producción de biomasa algal bajo demanda, hasta la validación completa de biorrefinerías solares para la obtención de bioproductos, bioestimulantes y biocombustibles. Además, la unidad realiza caracterizaciones de calidad de extractos para los sectores agrícola, alimentario y cosmético, apoyados por un sólido análisis tecno-económico de los procesos.
5Desalación Sostenible y Valorización de Salmueras
CIESOL impulsa el Sustainable Desalination Living Lab, un entorno regional orientado a la descarbonización del sector hídrico. Sus instalaciones incluyen plantas piloto de destilación por membrana (Aquastill) y ósmosis inversa (Elemental Water Makers), así como un avanzado sistema automático de laboratorio equipado con celdas flexibles para investigar cualquier configuración de destilación por membranas. La integración de esta tecnología capacita a la unidad para prestar servicios altamente especializados, como la cuantificación del mojado de poros mediante trazadores fluorescentes (uranina y UV-A), el uso de energía solar térmica a escala piloto para la desalación y concentración de salmueras, y la evaluación tecno-económica de sistemas de cogeneración solar para la producción combinada de agua y electricidad. Asimismo, la unidad investiga la optimización de salmueras procedentes de la desalación para su uso como cultivo en la producción de macroalgas.
6Modelado, Control, Redes y Evaluación de Recursos Solares
Ubicada en la azotea del edificio, la Estación Atmosférica y de Monitoreo Solar recopila ininterrumpidamente datos meteorológicos y radiométricos mediante tecnología puntera: pirheliómetros, piranómetros Kipp&Zonen en seguidores solares, ceilómetros Vaisala para altura de nubes, medidores de partículas y gases Aeroqual, y cámaras de cielo térmicas e imágenes satelitales en tiempo real. Toda esta captura de datos da soporte a las áreas de Recursos Solares y Modelado, capacitando a la unidad para la modelización y predicción precisa de la radiación solar y la nubosidad. En el ámbito del control automatizado, la infraestructura permite la validación de estrategias de gestión energética en microrredes eléctricas, la realización de ensayos en bancos de simuladores de carga y pruebas de guiado y geoposicionamiento para robots móviles mediante redes de balizas wifi.
7Integración en Grandes Infraestructuras Nacionales e Internacionales
Como centro mixto UAL-CIEMAT, la capacidad operativa de CIESOL se expande sustancialmente al disponer de acceso preferente a la Plataforma Solar de Almería (PSA), una Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS) que permite utilizar concentradores solares (PTC, Fresnel), hornos solares y grandes instalaciones de tratamiento y desalación térmica de aguas. Este acceso permite operar en rangos de desarrollo tecnológico (TRL) imposibles de alcanzar en laboratorios convencionales. De forma paralela, la participación como socio en plataformas europeas como EU-SOLARIS y Pilots4EU refuerza la capacidad del centro para integrar sus investigaciones en redes de excelencia, facilitando que instituciones y empresas escalen procesos desde el laboratorio hasta niveles precomerciales y acelerando la transferencia de resultados al sector productivo.