Perteneciente a la red de Institutos Madrileños de Estudios Avanzados, Imdea Energía fue creada por el Gobierno de la Comunidad de Madrid en 2007 con el objetivo de reforzar y dinamizar el sistema de I+D+i de la región. Tras 16 años de desarrollo, y tras superar los fuertes efectos de la crisis económica mundial, primero, y, los de la pandemia de coronavirus, después, se ha posicionado como un referente en el campo de las tecnologías energéticas novedosas, eficientes y limpias que contribuyen al desarrollo de un sistema energético sostenible y enfocado a la implantación de una economía circular y descarbonizada con vistas a 2050.
La misión principal de Imdea Energía es el desarrollo de actividades de I+D+i para facilitar la transición hacia un sistema energético con baja huella de carbono basado, sobre todo, en recursos autóctonos y renovables. La excelencia científica, la proyección internacional y la cooperación con la industria constituyen los principales motores de su actividad.
El marco y retos que guían las prioridades de I+D en Imdea Energía residen en los objetivos establecidos en los planes energéticos y programas de investigación en los ámbitos regional, nacional e internacional, tales como los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU, el Pacto Verde para Europa, la Clean Energy Transition Partnership, el Plan Estratégico Europeo de Tecnologías Energéticas ‘SET Plan’ y sus objetivos para los años 2030 y 2050, el Programa Marco de Investigación Horizonte Europa, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima, la Estrategia Española de Ciencia, Tecnología e Innovación, las hojas de ruta tecnológicas elaboradas por reconocidas instituciones y asociaciones nacionales e internacionales y los acuerdos de implementación de la Agencia Internacional de la Energía. A estas prioridades se ha añadido la puesta en valor y la aceleración en el desarrollo de soluciones tecnológicas para la seguridad del suministro energético en los términos que promueve la iniciativa REPower Europe.
Reflejo del impacto y calidad de su labor investigadora, en 2020, Imdea Energía fue galardonado con la prestigiosa acreditación ‘María de Maeztu’, otorgada por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España a unidades de investigación de excelencia con un destacado posicionamiento internacional. Dicha acreditación ha permitido, además, potenciar la línea de investigación en el ámbito del transporte sostenible mediante la electromovilidad, la producción de hidrógeno verde y combustibles solares y de combustibles de cuarta generación a partir de residuos, algo que contribuye a la consolidación de las capacidades científicas, el liderazgo y la atracción de talento. La sede del instituto, ubicada en el Parque Tecnológico de Móstoles, está dotada de sistemas energéticos de alta eficiencia y cuenta con el certificado LEED Oro, reconocimiento internacional de gran prestigio para edificios con un mínimo impacto ambiental. Del mismo modo, dispone de una importante dotación en equipos de laboratorio, así como de infraestructuras singulares de plantas piloto, que permiten en su conjunto desarrollar las actividades de investigación a un excelente nivel.
A lo largo de los últimos 16 años, Imdea Energía ha participado en un total de 303 proyectos de investigación. Investigadores y técnicos del centro han sido galardonados con 140 ayudas de personal. Hasta el momento, se han desarrollado 53 proyectos internacionales, y destaca la coordinación por Imdea Energía de ocho proyectos colaborativos europeos, así como la consecución de seis prestigiosas ayudas del Consejo Europeo de Investigación, más conocido por las siglas ERC. Una de las principales características del trabajo de Imdea Energía a lo largo de los últimos años ha sido la intensa actividad de transferencia de tecnología mediante la participación de empresas en la mayoría de los proyectos, así como a través de la puesta en marcha de hasta 136 contratos de investigación con el sector privado y la presentación de un total de 23 patentes.
Otro aspecto a destacar es la labor de formación de jóvenes investigadores, tal y como queda reflejado en los más de 430 estudiantes que han realizado sus prácticas o su trabajo final en estudios superiores, ya sea de grado o máster, en Imdea Energía, en las 49 tesis doctorales desarrolladas en dichas instalaciones, así como en los más de 150 investigadores visitantes recibidos. En cuanto a resultados científicos, cabe destacar los más de 1.100 trabajos académicos publicados en revistas de alto impac to y las 1.200 comunicaciones presentadas en diferentes congresos.
En la definición del programa científico del instituto se tienen en cuenta directrices que definen la situación de la energía en España en general y en la Comunidad de Madrid, en particular, tales como la fuerte dependencia del exterior en el suministro de fuentes de energía y de los combustibles fósiles, la alta intensidad energética, el rápido crecimiento de la demanda de electricidad, la gran importancia del sector del transporte, el alto potencial de desarrollo de diversas tecnologías renovables, en especial de la solar y la biomasa, la elevada densidad de población y el rápido crecimiento demográfico de la región en un espacio geográfico limitado o el elevado impacto medioambiental de la producción, distribución y consumo de energía, entre otras.
De esta forma, las líneas de investigación de Imdea Energía giran, tal y como apunta su director, David Serrano, en torno a temas y retos de gran relevancia actual. Entre ellos figuran las aplicaciones de la energía solar de concentración, la producción de combustibles sostenibles a partir de residuos de biomasa y plásticos, el hidrógeno como vector energético, los dispositivos de almacenamiento de energía a través de la investigación de nuevos conceptos de baterías, la gestión inteligente de las redes eléctricas con el fin de facilitar la penetración de las energías renovables, el desarrollo de sistemas y procesos de elevada eficiencia energética, la valorización de las emisiones de CO2 mediante su transformación en combustibles o productos y el análisis y posterior evaluación de la sostenibilidad de las tecnologías energéticas, atendiendo a sus impactos social, medioambiental y su viabilidad tecno-económica.
Unidades de investigación
En la actualidad, la plantilla de Imdea Energía se compone de más de 150 personas. La plantilla investigadora incluye expertos de una amplia variedad de disciplinas y especializaciones como ingeniería de la energía, eléctrica y química, física, biología, biotecnología, química, bioquímica y ciencias ambientales. Así, el centro cuenta con un equipo multidisciplinar de científicos altamente cualificado para acometer el estudio de sistemas energéticos complejos organizado en hasta ocho unidades diferentes de investigación. La unidad de procesos termoquímicos trabaja en el desarrollo de materiales y procesos para la conversión de residuos orgánicos y otros como el biogás, con el objetivo de convertirlos en productos químicos de interés o en combustibles que puedan sustituir a aquellos procedentes de los fósiles
En el marco de la economía circular, con el fin de contribuir a la no generación de residuos, así como a su valorización y puesta de nuevo en el mercado, la investigación se focaliza en especial en la tecnología conocida como pirólisis, empleando para ello residuos como los procedentes de la biomasa, de origen agrícola y forestal, plásticos e, incluso, neumáticos. La unidad de procesos electroquímicos, por su parte, se centra en el diseño e investigación sobre dispositivos que se puedan utilizar para almacenar energía o para aplicaciones medioambientales, como la gestión eficiente del agua, abarcando para ello desde el desarrollo de los materiales y componentes y los elementos básicos de la batería, hasta el diseño del dispositivo como tal, lo que incluye el prototipado, su escalado y su prueba a pequeña y gran escala.
En cuanto a la unidad de procesos biotecnológicos, cabe destacar que su trabajo se basa en la producción de biocombustibles y bioproductos mediante el desarrollo de procesos biológicos, y se utilizan, para ello, diversos sustratos residuales, así como diferentes microorganismos, en función del producto que se quiera obtener. Entre sus líneas de investigación se encuentra la producción de aceites microbianos a partir de la plataforma carboxílica o la fermentación anaerobia de corrientes residuales para la producción de carboxilatos y biogás.
La unidad de procesos de alta temperatura se especializa en el desarrollo de tecnologías de concentración solar de alta temperatura que sean, además, modulares, eficientes, gestionables y rentables para la producción de combustibles y productos químicos, la generación de energía eléctrica y el calor para procesos industriales, tratando temáticas y aplicaciones tan diversas como el almacenamiento de energía térmica, la producción de combustibles y productos químicos por rutas termosolares o la integración de componentes clave como la unidad de conversión de energía solar a térmica, la recuperación de calor y la reducción de impacto ambiental.
Los investigadores de la unidad de sistemas eléctricos desarrollan algoritmos inteligentes para la gestión proactiva de recursos energéticos para redes de distribución y microrredes. Su objetivo es mejorar la integración de energías renovables, el almacenamiento y los vehículos eléctricos, potenciando a su vez el ahorro y la eficiencia energética. Para ello, los esfuerzos se centran en el control de convertidores de electrónica de potencia para aplicaciones en redes eléctricas, la estabilidad de las redes con alta penetración de energías renovables o la fiabilidad de los sistemas de energía.
El fin principal de la unidad de análisis de sistemas es la evaluación de la sostenibilidad de los sistemas energéticos, el diseño, la simulación y la optimización de procesos y el modelado de sistemas energéticos para la planificación energética, con el foco puesto en la investigación de líneas como la evaluación del ciclo de vida de los sistemas energéticos o los estudios de viabilidad de procesos energéticos a través de la simulación, el análisis termodinámico, la optimización y la evaluación tecnoeconómica y ambiental.
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