Nuevas turbinas optimizan la conversión de energía térmica en electricidad

Los sistemas de CO2 supercrítico permiten incrementar hasta en un 50% la eficiencia de la conversión termoeléctrica
Una investigación encarada en los Sandia National Laboratories ha dado como resultado el desarrollo de un novedoso sistema de turbinas de gas para generación de energía, que promete mejorar la eficiencia de la conversión termoeléctrica hasta un 50%. La innovación tiene como pilares el avance en sistemas de CO2 supercrítico y en turbinas de ciclo Brayton.
  Ingenieros y científicos de Sandia National Laboratories han logrado diseñar un nuevo sistema de turbinas de gas que apunta a incrementar en un 50% la eficiencia del proceso de conversión de energía térmica a electricidad en plantas y centrales de distintas características. Se trata de turbinas de ciclo Brayton, en base a tecnologías y sistemas de CO2 supercrítico.   Estas nuevas turbinas son la esperanza para un gran salto en la eficiencia de la conversión termoeléctrica, un avance que sería vital para la generación de energía utilizando una importante cantidad de fuentes además de los combustibles fósiles, como por ejemplo en el caso de la energía solar, geotérmica, biocombustibles y energía nuclear.    La eficiencia de la conversión podría incrementarse hasta en un 50% en las centrales nucleares equipados con turbinas de vapor, o hasta en un 40% en las plantas y centrales que emplean turbinas de gas simple. Junto a esta ventaja, el sistema también insumiría una importante disminución en los costos de producción.   La investigación se concentra en el dióxido de carbono supercrítico (S-CO 2) y las turbinas de ciclo Brayton, que buscan reemplazar a las turbinas de vapor de ciclo Rankine, que alcanzan una menor eficiencia, tienen mayores índices de corrosión a altas temperaturas y ocupan 30 veces más espacio.   Por otro lado, las propiedades del dióxido de carbono supercrítico a temperaturas superiores a 500º C y presiones por encima de los 7,6 megapascales permiten que el sistema pueda funcionar con una eficiencia térmica muy alta, superando incluso los indicadores de una planta de carbón de gran potencia. En otras palabras, en comparación con otras turbinas de gas el nuevo sistema basado en el ciclo Brayton de CO2 supercrítico podría aumentar la potencia eléctrica producida por unidad de combustible en un 40% o más. La combinación de bajas temperaturas, alta eficiencia y alta densidad de potencia permite el desarrollo de sistemas más compactos y económicos, ya que se requieren menos materiales y se ocupan menores superficies.   
Fuente y más información en: Tendencias21 y Sandia (Report en PDF)
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