Dado que la mayoría de las centrales eléctricas están diseñadas para hacer girar una turbina con vapor, ¿no hemos descubierto un método más eficiente de producción de energía?

Answer 1

Las celdas de combustible de hidrógeno son algo más eficientes que las turbinas de vapor, aunque es difícil obtener cifras precisas. Al buscar en la web, parece que es posible un 60% de eficiencia, o incluso un poco más.

Se ha invertido mucho dinero en celdas de combustible en los últimos veinte años más o menos. Uno de los esfuerzos más serios fue realizado por United Technologies, que gastó una gran cantidad de dinero durante un período de años tratando de escalar la tecnología de celdas de combustible que desarrollaron originalmente para la NASA para uso comercial. Desafortunadamente, decidieron abandonar el proyecto, vendiendo sus restos a una empresa mucho más pequeña con sede en Oregon en 2013.

Muchas pequeñas empresas y nuevas empresas están trabajando en celdas de combustible, pero parece ser muy difícil comenzar a trabajar. Creo que uno de los desafíos es lograr que funcione con gas natural y aire en lugar de hidrógeno puro y oxígeno puro. Las impurezas presentes en esas materias primas tienden a acumularse y envenenar la química de la célula. Si eso no se puede hacer, las entradas de hidrógeno / oxígeno deben refinarse a partir de gas natural y aire, que es un proceso bastante intensivo en energía. La energía consumida por el proceso de refinación cuenta contra la eficiencia general de las celdas de combustible; esto prácticamente elimina la ventaja de eficiencia de las celdas de combustible y aumenta el costo de capital de su construcción.

Otro problema es la competencia de las plantas termodinámicas de ciclo combinado, en las que se quema un combustible de hidrocarburos en una turbina de gas, cuyo escape se utiliza para impulsar una turbina de vapor de ciclo cerrado. Dichas plantas ya han demostrado eficiencias generales superiores al 60%, y mejorarán lentamente a medida que haya mejores materiales disponibles. Eso significa que las celdas de combustible tienen que superar ese nivel de rendimiento a un costo comparable, lo cual es muy difícil.

Answer 2

Bueno, claro que lo es, pero no es solo una cuestión de eficiencia, sino que la madurez y la preparación de la tecnología es un papel clave para cada empresa de servicios públicos que está destinada a hacer negocios con la electricidad vendida producida … y el agua es un método inigualable y confiable de producción algún trabajo efectivo de un ciclo de potencia termodinámica.

Sin embargo, y trayendo el ejemplo de la energía nuclear, muchos conceptos de centrales nucleares de Generación IV se están diseñando con refrigerantes secundarios distintos de los típicos de vapor de Rankine:

• Reactor de muy alta temperatura, helio como refrigerante en una configuración de ciclo directo
• Reactor de agua supercrítico, con agua en estado supercrítico normalmente en configuración de ciclo directo
• Reactor rápido de gas, con helio como refrigerante en una configuración de ciclo directo

Además de la industria nuclear, algunas plantas termosolares concentradas utilizan CO2 o CO2 supercrítico como refrigerante para el equilibrio de la planta en un ciclo de Brayton. Y, de hecho, estos ciclos de Brayton pueden tener una mayor eficiencia potencial que los ciclos de vapor a temperaturas de turbina de entrada tan bajas como 500 ° C:

Answer 3

Sí hay. Se llama “hidroeléctrica” ​​como en “hidro” significa agua. No vapor. Hay miles en todo el mundo en miles de ríos y cascadas. Mucho más eficiente que el vapor y una huella de carbono mucho más pequeña.

Si los ingenieros fueran realmente buenos imitando cascadas, podríamos eliminar la necesidad de generar vapor.

Answer 4

Describa un método más eficiente de producción de energía y trabajaremos en ello.