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M.E. is grateful for Grant RYC2021-031428-I funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union NextGenerationEU/PRTR. The authors wish to thank Comunidad de Madrid and European Structural Funds for their financial support to ACES2030-CM project (S2018/EMT-4319) .

Análisis de autorías institucional

Castro-Yanez, DAutor o CoautorErans, MAutor o CoautorPeral, AAutor o CoautorSanz, RAutor o CoautorBriones, LAutor (correspondencia)Sanz-Perez, E SAutor (correspondencia)Escola, J MAutor (correspondencia)
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Artículo

The key role played by mesoporous alumina as binder for obtaining ultra-hard CaO based pellets for thermochemical heat storage leveraging the CaO/CaCO3 cycle

Publicado en:Journal Of Cleaner Production. 448 141702- - 2024-04-05 448(), DOI: 10.1016/j.jclepro.2024.141702

Autores: Castro-Yanez, D; Erans, M; Peral, A; Sanz, R; Gonzalez-Aguilar, J; Romero, M; Briones, L; Sanz-Perez, E S; Escola, J M

Afiliaciones

IMDEA Energy Inst, Unit High Temp Proc, Avda Ramon Sagra 3, Mostoles 28935, Spain - Autor o Coautor
Rey Juan Carlos Univ, Grp Chem & Environm Engn, C Tulipan S-N, Mostoles 28933, Spain - Autor o Coautor
Univ Valencia, Dept Chem Engn, Valencia 46100, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The synthesis of CaO-based pellets with high energy storage and suitable mechanical resistance after prolonged cycling is pivotal for the successful implementation of the Calcium looping (CaL) technology for energy storage in CSP plants. In this work, CaO-based spherical pellets (CAA) were prepared made up of 60 wt % Ca(OH)2 and varying ratios (0-40 wt %) of commercial gamma-Al2O3 and mesoporous gamma-Al2O3 (m-Al2O3). They were tested in TG in several CO2 carbonation/decarbonation cycles (15 and 50 for selected pellets) and their respective average crushing strengths measured. After 15 cycles, the optimum pellet CAA 20-20 (60 wt % Ca(OH)2/20 wt % gamma-Al2O3/20 wt % m-Al2O3) exhibits a remarkable energy storage density of 1030 kJ/kg with a superb crushing strength of -29 N. This was ascribed to the enhanced formation of the calcium aluminate mayenite (Ca12Al14O33), since the high BET surface area (384 m2 g-1) of mesoporous gamma-Al2O3 promotes the interaction with calcium oxide. Additionally, CAA 20-20 showed meaningful porosity that favored CO2 mass transport. Interestingly, after 50 cycles, the optimum CAA 20-20 pellet maintained a high carbonation yield (0.46), representing an 84 % of the initial value and corresponding to an energy storage density of -873 kJ/kg. Additionally, the optimum CAA 20-20 pellet was coated with an external layer of Al-MCM-41 silica that augmented its crushing strength up to 37 N, with a concurrent slight abatement in the carbonation yield and energy storage density after 50 cycles (0.43 and -824 kJ/kg). Consequently, both uncoated and coated CAA 20-20 pellet are promising for the successful implementation of CaL in CSP plants.

Palabras clave
AluminaAluminum coatingsAluminum oxideAttritionCalcium based sorbentsCalcium loopingCao/caco3 cycleCao/caco<sub>3</sub> cycleCarbon dioxideCementCo2 captureCompressive strengthConcentrated solar powerCrushingCstDecarbonationEnergy storage densityEnergy-storageEnhancementHeat storageHydrated limeIntegrationLimeMechanical resistanceMesoporousMesoporous aluminaMesoporous materialsPelletizingPerformanceSilicaSodium aluminateSpherical pelletsTechnologiesThermo-chemical heat storagesThermochemical heat storage

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Journal Of Cleaner Production debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición 13/91, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Green & Sustainable Science & Technology.

2025-05-22:

  • WoS: 4
  • Scopus: 4
Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-22:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 14.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 14 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.25.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 2 (Altmetric).
Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Castro Yáñez, David) y Último Autor (Escola Sáez, José María).

los autores responsables de establecer las labores de correspondencia han sido Briones Gil, Laura, Sanz Pérez, Eloy Santiago y Escola Sáez, José María.