Sus inventores creen que el sistema puede tener un enorme impacto en los esfuerzos por descarbonizar el sector energético.
Un equipo de científicos estadounidenses ha desarrollado un sistema de generación de electricidad que, según ellos, «cambia las reglas del juego«. Se trata de un dispositivo que tiene el potencial de aumentar radicalmente la producción eléctrica de cualquier central térmica, ya sea de combustibles fósiles, solar térmica o nuclear.
Y aunque el sistema aún está en fase de investigación, el equipo ha demostrado que funciona cuando se conecta a la red del mundo real.
Diseñado por Logan Rapp y Darryn Fleming en los Laboratorios Nacionales Sandia de Albuquerque, el nuevo sistema es la implementación de una vieja idea de los años 60, una turbina alternativa a las tradicionales turbinas de vapor que se encuentran dentro de las centrales térmicas.
En teoría, las centrales eléctricas modernizadas con esta nueva turbina podrían producir un 66% más de energía. Teniendo en cuenta que el 80% de las centrales eléctricas de Estados Unidos pueden ser candidatas a la actualización, los beneficios para la producción de energía y las emisiones de CO2 podrían ser espectaculares.
No importa si utilizan gas, carbón, reactores nucleares o energía solar: Todas las centrales térmicas utilizan turbinas de vapor para transformar el calor en electricidad.
Básicamente, estas turbinas son grandes rotores llenos de aspas que descansan en gigantescos rodamientos de bolas en una enorme caja metálica. Utilizan agua que se calienta mucho por la fuente de calor que utiliza la central. El agua se convierte entonces en vapor a alta presión, que empuja el rotor. Ese rotor, a su vez, mueve el eje que acciona el generador eléctrico real.
Este nuevo sistema cambia el agua de la turbina por una forma de CO2. El ciclo en sí no es nuevo: patentado por primera vez por el ingeniero mecánico e inventor estadounidense George Brayton en 1872, se utiliza en las modernas turbinas de gas y en los motores a reacción de aire. Sin embargo, lo que sí es nuevo es la forma en que el equipo de Sandia implementó el uso de lo que se llama CO2 «supercrítico».
Un ciclo Brayton de sCO2 utiliza dióxido de carbono supercrítico para hacer girar una turbina, un compuesto que se encuentra a una presión y un calor tan elevados que se comporta tanto como un líquido como un gas. Como el ciclo es cerrado, el CO2 supercrítico nunca sale a la atmósfera, sino que se mantiene en un bucle infinito en el que se enfría y calienta.
Este es el mismo principio que impulsa las turbinas de vapor tradicionales (conocidas como ciclos Rankine), pero a diferencia de éstas, el ciclo Brayton de sCO2 tiene una eficiencia de conversión de calor en electricidad mucho mayor, lo que significa que puede producir más energía con la misma cantidad de material de partida.
Una vez calentado, el sCO2 vuelve a entrar en el calentador principal para iniciar de nuevo el ciclo. Todo ello está controlado por circuitos electrónicos que moderan el flujo de forma inteligente para que todo funcione sin interrupciones.
Si todo funciona como se espera, el objetivo final es reequipar las centrales eléctricas actuales con estas turbinas más eficientes. Pero, naturalmente, el equipo tiene que demostrar la viabilidad del sistema, ampliarlo a los niveles de potencia más altos necesarios para las operaciones a gran escala y venderlo a un sector que puede ser reacio al riesgo.
Fuente:
https://ecoinventos.com/nueva-turbina-de-vapor-ciclo-brayton/
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