Turbina cu abur de mărimea unui birou care produce electricitate pentru 10 mii de case

O echipă de ingineri din SUA a creat o turbină de abur de mărimea unui birou, care dă un randament similar unei turbine de 10 de ori mai mari.

Turbinele cu abur sunt, în esenţă, o tehnologie veche, omenirea făcând uz de ele de mai mult de 100 ani. Esenţa acestora e ca aburul, format de obicei prin arderea de hidrocarburi şi încălzirea apei, să fie transformat în forţă de propulsie şi să mişte un generator, care ar produce electricitate.

Oamenii de ştiinţă de la Institutul de Cercetări Southwest (SwRI) din Texas s-au gândit la ideea de schimba mediul care propulsează turbina cu abur. Cu alte cuvinte aburul ar trebui să nu mai provină de la apă, ci de la o altă substanţă, cu densitate potrivită şi eventual o altă temperatură de fierbere ar putea schimba paradigma.

Tehnologia folosită aici e dioxidul de carbon supercritic (sCO2), o stare în care acesta e menţinut peste temperatura şi presiunea sa critică, când acestea se comportă ca un gaz, dar are densitatea unui lichid. Tehnologia e în vizorul Departamentului de Energie a SUA de mai mult timp, tocmai de asta şi departamentul a contribuit cel mai mult în costurile de 155 milioane de dolari în elaborarea acestei turbine. Cum funcţionează şi ce beneficii aduce ea, de fapt?

06:14 • Sănătate

Tehnologia domină în medicină, dar să nu uităm că ”facem medicină pe bolnavi”, spune prof. Ion Bruckner

El bine, ea e propulsată de acest dioxid de carbon supercritic, care e adus mai uşor la starea sa supercritică, atunci fiind şi mai dens, iar asta e permis reducerea de 10 ori a turbinei în dimensiune. Încălzirea poate avea loc şi prin metode convenţionale, cu ardere de hidrocarburi, caz în care se va obţine un consum cu 10% mai mic. Deci, dacă se aplică noua turbină în combinaţie cu aceeaşi de gaz, se reduce cu 10% consumul şi de 10 ori dimensiunile, o centrală putând fi mult mai mică, iar unele asemenea turbine putând fi în viitor instalate şi la puncte mai apropiate de consumatorul final. Dar noua turbină e compatibilă şi cu energia regenerabilă.

Această poate funcţiona foarte bine la centralele solare cu concentrare de reflecţie a razelor şi fierbere a substanţei din turnul central. Folosirea de sCO2 acolo şi aplicarea noii turbine ar permite reducerea semnificativă a costurilor acestei centrale şi sporirea randamentului de producţie a energiei.

Noua turbină are doar 1 metru lungime şi produce 10 MW de electricitate, suficient cât să alimenteze 10.000 case după media luată în calcul în SUA. Practic, această turbină atât de compactă, datorită sCO2, reuşeşte să genereze o putere mecanică de peste 13.500 CP din acel abur, pe care o transformă ulterior în electricitate. Deci e clar că aici secretul e atât în turbină, cât şi în carbonul supercritic, o substanţă care deschide astfel foarte multe căi de utilizare.