Proyecto con el Grupo Ferroglobe: Estrategia de Producción Eficiente de Silicio.

Este proyecto estudia un horno industrial destinado a la purificación de silicio solar. El objetivo es mejorar su eficiencia y productividad mediante la simulación numérica integral del conjunto de procesos físicos acoplados (electromagnéticos, térmicos, hidrodinámicos, termodinámicos y estructurales) que tienen lugar en su interior.

La aplicación de la técnica de refinado empleada constituye hoy en día uno de los principales “cuellos de botella” para la expansión del proceso de obtención de silicio solar mediante la vía metalúrgica a escala industrial, que es mucho más sostenible desde el punto de vista energético y medioambiental que la vía química tradicional.

Se ha logrado que la empresa, que ha decidido apostar por esta tecnología, disponga de una herramienta que le permita controlar el comportamiento del sistema y determinar la influencia de los parámetros geométricos y de operación en su funcionamiento, posibilitando así la optimización del proceso y evitando las pruebas ensayo-error en planta que son técnica y económicamente muy costosas.

 

Simulación térmica del horno.

Además, se ha incorporado a la herramienta de simulación el modelo estructural que permite estudiar con detalle las partes de la máquina sometidas a mayor estrés térmico y mecánico, entender el origen de deformaciones y daños en el material y diseñar alternativas sin comprometer el rendimiento del proceso.

Otro hito importante ha sido la aplicación del modelo al estudio de hornos de mayor capacidad, que operan según el mismo principio pero que permiten procesar mayores cantidades de material. Concretamente, la simulación numérica le ha servido a la empresa para hacer una estimación fiable del incremento de potencia consumida que supone operar con máquinas más grandes sin perder rendimiento en el proceso. También les ha permitido valorar posibles cambios en el diseño de partida. 
 

  • Sectores: Energía, Materiales
  • Investigador Principal: Alfredo Bermúdez de Castro
  • Empresa: Grupo Ferroglobe