{"id":132826,"date":"2016-01-11T09:10:43","date_gmt":"2016-01-11T08:10:43","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=132826"},"modified":"2016-01-11T09:10:43","modified_gmt":"2016-01-11T08:10:43","slug":"co2-supercritico-el-fluido-del-futuro-para-la-generacion-de-electricidad-en-las-plantas-termosolares-actuales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2016\/01\/11\/132826","title":{"rendered":"CO2 supercr\u00edtico: El fluido del futuro para la generaci\u00f3n de electricidad en las plantas termosolares actuales"},"content":{"rendered":"

\u00a0[Autor: Miguel A. Reyes-Instituto IMDEA Energ\u00eda]<\/strong><\/p>\n

El actual uso de la Energ\u00eda Solar de Concentraci\u00f3n (CSP) est\u00e1 representando un hito en los sistemas de producci\u00f3n de electricidad para el nuevo milenio. Su potencial como una fuente de energ\u00eda limpia y renovable, unido a la posibilidad del almacenamiento de grandes cantidades de energ\u00eda ha sido ya probado comercialmente. A d\u00eda de hoy, el coste de producci\u00f3n de la electricidad mediante esta tecnolog\u00eda\u00a0 todav\u00eda no es competitivo comparado con la producci\u00f3n mediante combustibles f\u00f3siles. Por esta raz\u00f3n, muchos estudios est\u00e1n siendo llevados a cabo en el campo de la energ\u00eda termosolar para alcanzar el abaratamiento en los costos de producci\u00f3n de la electricidad. Estos estudios est\u00e1n centrados en la mejora del rendimiento de los diversos componentes de la planta termosolar (campo de heliostatos, receptor central, sistemas de almacenamiento t\u00e9rmico, intercambiadores de calor, bloque de potencia y sistemas de control).<\/span><\/p>\n

En el marco del proyecto regional ALCCONES, la investigaci\u00f3n est\u00e1 centrada en el desarrollo de nuevos receptores, el dise\u00f1o de sistemas de almacenamiento t\u00e9rmico avanzados y una mejor comprensi\u00f3n en la integraci\u00f3n del bloque de potencia en plantas solares. Por lo que respecta al bloque de potencia, se est\u00e1n investigando nuevos fluidos de trabajo que permitan obtener mayores rendimientos en la conversi\u00f3n termoel\u00e9ctrica. En este contexto, se ha encontrado que el di\u00f3xido de carbono (CO2) cuando se mantiene en unas condiciones de temperatura y presi\u00f3n por encima de su punto cr\u00edtico (73bar y 32\u00baC) se comporta de una forma peculiar. Este nuevo estado, es conocido como fluido supercr\u00edtico (sCO2) y puede utilizarse para mover un ciclo Brayton modificado tal como han propuesto diversos estudios [1,2].<\/span><\/p>\n

Esta nueva sustancia ha mostrado el potencial de conseguir rendimientos en la conversi\u00f3n termoel\u00e9ctrica muy altos para niveles de temperatura intermedios (cerca del 50%, lejos del rango habitual del 40%-45% observado con los ciclos de potencia convencionales). Tales niveles de rendimiento son explicados por las grandes variaciones en densidad y calor espec\u00edfico del sCO2 lo que conlleva que mucha m\u00e1s energ\u00eda pueda ser extra\u00edda en la turbina en comparaci\u00f3n con la consumida por el proceso de compresi\u00f3n. Adem\u00e1s, las altas densidades del sCO2 conllevan a un dise\u00f1o de la turbomaquinaria muy compacto en comparaci\u00f3n con las utilizadas actualmente en ciclos de vapor, aire o helio como fluidos de trabajo, tal como se muestra en la figura siguiente [3].<\/span><\/p>\n

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Figura: Representaci\u00f3n a escala de turbinas para diferentes fluidos de trabajo (vapor, Helio y sCO2).<\/span><\/p>\n

Los estudios de investigaci\u00f3n tambi\u00e9n han mostrado que peque\u00f1os cambios en las condiciones de operaci\u00f3n del fluido pueden tener un efecto importante en el rendimiento del ciclo. En este contexto, la investigaci\u00f3n se est\u00e1 centrando en el dise\u00f1o detallado de los componentes de una planta termosolar trabajando con CO2 supercr\u00edtico, como por ejemplo el programa SunShot del Departamento de Energ\u00eda de Estados Unidos [4].<\/span><\/p>\n

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