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Investigadores de Estados Unidos Desarrollaron una Turbina a Gas que Puede Generar Energía Solar Concentrada. Además de Más Pequeñas, las Turbinas Pueden Ser Hasta un 60% Más Eficientes que los Paneles Solares
Investigadores del Southwest Research Institute (SwRI), en Estados Unidos, desarrollaron una nueva turbina a gas de CO2, capaz de generar energía solar concentrada. El proyecto forma parte del programa APOLLO, del Departamento de Energía de EE. UU., creado con el propósito de mejorar el rendimiento y reducir los costos de las plantas que tienen este sistema como base. La nueva tecnología combina ciclos de energía de CO2 supercrítico con dispositivos integrados de almacenamiento térmico.
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Las Turbinas de CO2 Pueden Generar Hasta 10 MW de Potencia
En los primeros experimentos realizados por los investigadores, las turbinas a gas, que tienen capacidad para generar hasta 10 MW, completaron con éxito las pruebas de resistencia y rendimiento en entornos cerrados.
De acuerdo con uno de los investigadores y también coautor del estudio, Jason Wilkes, el uso de S-CO2 puede expandir la eficiencia de una planta de energía solar concentrada en hasta 10 puntos porcentuales. Su alta eficiencia de ciclo también permite que la turbina ocupe un espacio mucho más pequeño, alrededor de 1/20 del tamaño de una turbina a gas común, lo que facilita su instalación en cualquier entorno.
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El término «supercrítico» se refiere al estado semilíquido del CO2 cuando se coloca en un valor por encima del límite de presión y temperatura, haciendo que se comporte como un gas, pero manteniendo la densidad de un líquido. Esta característica permite que las turbinas a gas funcionen con una eficiencia térmica mucho mayor.
Turbina Alimentada con Gas Demuestra Alta Eficiencia en el Uso para Plantas de Energía Solar
Otra ventaja que merece destacarse es que el dióxido de carbono supercrítico no es tóxico ni siquiera inflamable, además de haberse utilizado en la industria durante mucho tiempo en procesos de lavado en seco, en sistemas de refrigeración con bajas emisiones de gases e incluso para descafeinar el café.
De acuerdo con Wilkes, las propiedades del fluido de S-CO2 en este estado hacen que este material sea innovador e increíblemente eficiente en la generación de energía solar debido a su densidad, baja viscosidad y otras propiedades favorables de transferencia de calor en diversas condiciones.
La Tecnología Puede Sustituir Pequeñas Termoeléctricas
La tecnología creada por los investigadores utiliza lentes especiales o espejos para concentrar una gran cantidad de energía solar en un receptor. Este dispositivo transforma la luz concentrada en calor, extrayendo la energía térmica para generar energía utilizando turbinas a gas o vapor.
Este sistema puede almacenar la energía solar en forma de calor, que posteriormente puede convertirse en electricidad bajo demanda, utilizando los ciclos del dióxido de carbono supercrítico. Esto ofrece una mejor eficiencia de la red de abastecimiento y también reduce los costos operativos de producción de energías renovables.
De acuerdo con Jason Wilkes, las turbinas a gas basadas en el ciclo de potencia del dióxido de carbono supercrítico tienen solo una fracción del tamaño de turbinas comunes, además de ofrecer una eficiencia que puede ser del 30 al 60% mayor comparadas con las turbinas utilizadas en termoeléctricas alimentadas por gas natural en la actualidad.
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