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Ivorra-Martínez, JuanAutor o CoautorLascano, DiegoAutor o Coautor

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23 de octubre de 2025
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Artículo
Sí

3D-printed mineral limestone structures for calcium looping thermochemical energy storage: reactivity and performance across cycles

Publicado en: Journal of Energy Storage. 138 118603- - 2025-01-01 138(), DOI: 10.1016/j.est.2025.118603

Autores:

Ana Castro-Chincho; Juan Ivorra-Martinez; Antonio Perejón; Pedro E. Sanchez-Jimenez; Diego Lascano; Joaquín Ramírez-Rico; Luis A. Pérez-Maqueda
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Afiliaciones

Univ Politecn Valencia UPV, Inst Mat Technol ITM, Plaza Ferrandiz & Carbonell 1, Alicante 03801, Spain - Autor o Coautor
Univ Seville, Dept Fis Mat Condensada, Ave Reina Mercedes SN, Seville 41012, Spain - Autor o Coautor
Univ Seville, Fac Quim, Dept Quim Inorgan, Seville 41012, Spain - Autor o Coautor
Univ Seville, Inst Ciencia Mat Sevilla, CSIC, C Amer Vespucio 49, Seville 41092, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

This work presents a proof of concept for the use of 3D-printed CaCO3 structures, prepared from low-cost and widely available mineral limestone, as an innovative approach for thermochemical energy storage (TCES) via the calcium looping (CaL) process in a fixed-bed reactor. These structures offer significant advantages in terms of reaction efficiency, gas flow control, structural stability, and maintenance. These factors are critical for achieving uniform reaction surface distribution and effective thermal management. The 3D structures were fabricated by robocasting and subjected to various debinding and calcination conditions. They maintained their structural integrity and exhibited high reactivity over multiple carbonation-calcination cycles. Under scheme 1 conditions (calcinations in nitrogen), the printed structures retained a CaO conversion of 0.44 after 50 cycles, corresponding to an energy density of 1.39 MJ kg-1 CaO, outperforming the powdered sample, which reached a conversion of 0.32. Advanced characterization techniques, including thermography, scanning electron microscopy, and X-ray computed tomography, highlight the internal structural advantages of the 3D structures. Overall, this study demonstrates the potential of 3D-printed CaCO3 structures as scalable and efficient TCES materials, offering a promising route toward improving the performance and practical deployment of solid-state thermochemical energy storage systems.
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Palabras clave

3d-printed structures3d-printed structures, calcium looping (cal), thermochemical energy storage (tces), robocastinglimestoneCalcium looping (cal)CeramicsCompositesConcentrated solar powerIntegrationLimestoneRobocastingThermochemical energy storage (tces)

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Journal of Energy Storage 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, 2025, se encontraba en la posición 26/182, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Energy & Fuels.

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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 2026-04-04:

  • 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: 7 (PlumX).

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

    Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
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    Reconocimientos ligados al ítem

    Financial support is acknowledged from grant TED2021-131839B-C22 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union NextGenerationEU/PRTR, and the grant PID2022-140815OB-C22 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and ERDF A way of making Europe. D.L. and J. I.-M. thank Generalitat Valenciana-GVA for funding their postdoc position through the CIAPOS program co-funded by ESF Investing in your future, grant numbers CIAPOS/2022/140 and CIAPOS/2023/362. Financial support provided by VII PPIT of the University of Seville for the use of the General Research Services (CITIUS) is acknowledged.
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