Energy harvesting: Energía de la convección ascendente del calor

Un nuevo artículo sobre Energy Harvesting, que como ya sabemos consiste en obtener energía de lugares poco convencionales. Una pequeña cantidad de energía que a veces puede darnos un excelente resultado.

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el motor vortex atmosférico explota el contenido de energía natural del torbellino que se produce durante el movimiento del calor cuando asciende a la atmósfera. La fuente de calor puede ser energía solar, agua del mar caliente, aire húmedo caliente o incluso el calor residual rechazado por una torre de refrigeración. Cuando esté madura, la tecnología - actualmente en fase de ensayo a pequeña escala - promete ser una eficiente forma de obtener energía en las plantas de generación a base de combustibles sólidos.

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El vortex engine (AVE) promete explotar los procesos naturales responsables de huracanes y tornados, aunque a escala mucho menor. La idea es que un torbellino originado por el hombre ascienda varios kilómetros en el cielo y actúe como una chimenea muy alta, donde los efectos en la densidad y temperatura del aire pueden ser aprovechados para producir electricidad de gases con contenido de energía bajo, tales como los rechazados por una torre de refrigeración.

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Las torres de refrigeración se usan conmúnmente para transferir el calor de los residuos a la atmósfera inferior. Rechazando el equivalen a 1.000 MW de calor de los residuos a la atsmósfera superior en vez de a nivel del suelo, es posible generar una energía eléctrica adicional de 200 MW, incrementando por tanto la producción de la planta en un 40 %. El AVE incrementa la eficiencia de una central térmica reduciendo la temperatura de la fuente fría desde +30 ºC a nivel del fondo de la atmósfera a - 70 ºC en la tropopausa, que es el límite atmosférico entre la troposfera y la estratosfera. El sistema AVE reemplaza las torres de enfriamiento.

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Desde el interior, un AVE parece como una gran estructura circular abierta con un torbellino firmemente anclado en su centro.

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El aire caliente entra en el área dentro de la pared cilíndrica, llamada la arena, vía un conducto de entrada tangencial, provocando en el aire un torbellino. Un AVE con un diámetro de 200 m y una altura de 50-100 m producirá una columna de aire en elevación (el vortex) con un diámetro de 30 m extendiéndose hasta 15 km en la atmósfera. La energía mecánica se produce en turbo-generadores periféricos que generan 200 MW de potencia eléctrica en un ACE de ese tamaño. Intercambiadores de calor secos o húmedos similares a los utilizados en torres de refrigeración se usan para calentar el aire.

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Bibliografía: Harnessing Energy from Upward Heat Convection. Power March 2020

Palabras clave: Atmospheric vortex engine