Buscando soluciones.Estoy tratando de encontrar una solución al problema planteado en la anterior entrada. Había ofrecido realizar un dibujo que aclarase un poco más lo presentado, sobre el pozo de mina y como obtener energía aprovechando el salto hidráulico. Creo que me he precipitado al exponer la idea, no resulta fácil obtener el rendimiento deseado en los intercambiadores de calor para acercarse lo máximo a las temperaturas de salida en la parte fría. Incluso dividiendo el caudal de Amoniaco en unas 10 partes e instalar intercambiadores de placas en la zona de superficie, quizás solo lograría acercarse unos 2ºC en el mejor de los casos. Esto hace que la temperatura vaya subiendo en cada paso por intercambiador. Es necesario bajar unos 5ºC la corriente fría y no es nada fácil extraer energía de temperaturas tan bajas (-50ºC). Estoy pensando en el Motor Criogénico expuesto en anteriores entradas, pero no quería complicar con más "aparatos" el nuevo sistema. Además, el Motor Criogénico trabajando con esa enorme cantidad de energía,(288x 10^7 Kcal/h) sería un máquina muy aparatosa y habría que dividir el flujo térmico. Si se une a esto, que el Motor Criogénico superaría en generación de trabajo al sistema hidráulico, no tiene sentido esta última instalación. Quiero pedir disculpas a los que seguían y visitaban mi blog (carbono44.blogspot.com) por haberlo eliminado. Un mal día, repasando los cálculos del Motor Criogénico me percate de un error y pude observar que de aquella manera no podía funcionar correctamente. De inmediato, y cegado por la rabia; lo elimine. Me pase aquel fatídico día toda la noche repasando los cálculos realizados, hasta que por fin; llegue a la conclusión de que había tomado un camino equivocado, y todo lo realizado con anterioridad era correcto, pero el blog ya estaba eliminado, y solo he podido enlazar las entradas con este al haber realizado copia. Era la primera vez que había creado un blog, y la verdad; soy un verdadero principiante en estas cosas. Me habría gustado mantener la URL, pero me parece que ya no es posible. Entro en los foros, pero el lenguaje y métodos que allí enseñan me quedan muy grandes.

Energía de Colores:Vemos con harta frecuencia hacer mención de las energías renovables como energía "verde". Entiendo que se hace referencia a un tipo de energía respetuosa con la salud del planeta-por lo de las praderas verdes con sus vacas pastando sobre ellas y esas cosas-. Vamos a ver que se puede hacer con esos pozos de carbón que se están cerrando por la Cuenca minera asturiana. La energía "negra" del carbón se ha puesto en el ojo del huracán.Es una pena, pero como en casi todo en la vida no es conveniente abusar, y algunos países se han pasado bastante utilizando este combustible fósil. Creo que todos sabéis lo que es un pozo de extracción en mina. Se trata de la caña cilíndrica vertical que penetra dentro del corazón de la mina descendiendo unos cuantos metros, dependiendo de las características de la explotación. Vamos a realizar el estudio de un pozo con una caña de 500 metros de profundidad. Utilizaremos el salto de 500 metros para obtener energía hidráulica por medio de CO2 como líquido saturado, y el Amoniaco también como líquido saturado. El CO2 será el fluido motriz y el Amoniaco el agente refrigerante. Sobre la superficie del pozo se instalan: Intercambiador de calor a contracorriente, Sistema frigorífico, y bomba hidráulica para impulsar el Amoniaco. Abajo; en la última galería del pozo y ampliando para crear sala de máquinas, se instala turbina hidráulica de reacción tipo Francis con su generador, y en el fondo de la caña, centrado y con suficiente amplitud se sitúa otro intercambiador de calor a contracorriente. Comenzamos por el CO2 en estado líquido a temperatura de -50ºC, 1168 Kg/m3 de densidad,y 73 Kg/cm2 de presión que abandona el intercambiador de superficie descendiendo hasta entrar en la turbina Francis. Sale de la misma y entra en intercambiador de calor para ser calentado por el Amoniaco hasta los 28 C . La diferencia de densidades establecida (1178-600 Kg/m3) es el motor del sistema que hace ascender al CO2 hasta la superficie. El Amoniaco que ha entrado en el intercambiador para calentar el CO2, es enfriado desde los 300ºK hasta los 225º K y es elevado hasta la superficie donde entra en el intercambiador de calor para enfriar de nuevo al CO2. El Amoniaco es necesario bombearlo debido a que ha variado su densidad al ser enfriado y la corriente de ascenso es mas pesada que la que desciende. Si se dispone de una tubería para el CO2 frío de 0,6 metros de diámetro se puede llegar a los 15 m3 /seg. de caudal. Teóricamente esto nos daría una potencia en turbina de 40000 KW/h. Restando trabajo bomba Amoniaco y otras máquinas auxiliares: (40000-12000 Kw/h) =28000KW/h.. Si disponemos de una caña de 6 metros de diámetro se pueden instalar 5 equipos como el anterior, lo que daría una potencia de : 5 x 28000KW/h=140000 KW/h. Una tonelada de carbón quemada en central térmica con un rendimiento del 40% nos daría unos: 3400 KW/h. El nuevo sistema equivale en energía eléctrica a unas 41 Tn/h X 8000 horas=328000 Tn /año En la próxima entrada trataré de explicarlo mejor con algún dibujo.

Motor de Amoniaco:Aquí muestro la figura de lo que puede ser un motor que utiliza Amoniaco como agente motriz.Como se puede observar lleva incorporado un motor criogénico como los expuestos en otras entradas anteriores. Hay que señalar que este tipo de máquinas son excesivamente lentas para ser instaladas en vehículos, o para generar energía eléctrica, por ejemplo, es por esto que se ha de incorporar otro tipo de motor más rápido, sobre todo en vehículos y que permitan variar la velocidad en un amplio número de revoluciones. La rapidez de este motor se basa en la formación de vapor "relámpago" o flash, al introducir el amoniaco líquido pulverizado mediante tobera inyectora en cámara sobre culata recalentada mediante un gas a alta presión y temperatura (He4).La máquina principal o Motor Criogénico, junto a las distintas máquinas de apoyo, forman un conjunto independiente del motor rápido, ya que solo realizan la labor de facilitar el funcionamiento del motor de Amoniaco. Generan la temperatura de alta, y la temperatura de baja, para que pueda realizarse el salto y obtener trabajo de eje.Este conjunto de máquinas formarán un bloque que pueda ocupar el mínimo espacio disponible. El motor de Amoniaco puede ser instalado en mismo lugar que ocupa ahora un motor de cualquier vehículo y se mantiene toda la mecánica acoplada al mismo. Incluso la mecánica propia de los motores actuales exceptuando materiales de camisa y pistón, además del tipo de engrase y la configuración de la culata. Señalar por último que el rendimiento termodinámico del conjunto no supera el 12% si se tiene en cuenta toda la energía que entra al sistema.Hay que tener en cuenta que el 70% del total de la energía involucrada, es recirculada y solo procede del exterior el 30% restante .El motor criogénico es capaz de generar 138 KW/h, mientras que el motor rápido solo ofrecerá 20 KW/h. El resto del trabajo se emplea en los órganos internos del Motor Criogénico. En relación a la energía procedente del exterior y potencia del motor rápido se puede obtener un rendimiento del 34%.

Refrigeración superconductores de alta temperatura (100 K).En este nuevo dibujo se puede ver como se cierra el ciclo del motor criogénico,utilizando un ciclo de gas Metano que nos permite trabajar a bajas temperaturas realizando su trabajo como si fuera un ciclo Rankine con recalentamiento del gas por encima de su temperatura crítica (190,4 K) (fluido supercrítico). Con este sistema sería posible enfriar un superconductor de alta temperatura utilizando Nitrógeno líquido.Incluso nos podemos acercar a los 80K para poder refrigerar superconductores de baja temperatura (77 K). No solo sería posible refrigerar, sino que además, obtendríamos trabajo de eje en lugar de tener que aportarlo para enviar la energía térmica al exterior (alrededores). El Metano se puede sustituir por otro gas como el Argón, aunque este gas tiene el inconveniente de su baja densidad, entre otros, no muy difíciles de salvar

Aquí se muestra la figura de lo que puede ser un motor criogénico montado sobre un vehículo eléctrico para alimentar su batería con una potencia de 22 KW/h. Trabajaría con 165 Kg./h de Helio4 a una presión mínima de 5 bar.El volumen del motor no supera los 0.8 m3, aunque es posible reducir si se trabaja a presiones superiores.La batería puede sustituirse por una turbina de gas operando con vapor de NH3,alimentando la energía térmica con el rechazo del turbo-expansor. De este modo el vehículo puede manejarse con variaciones de velocidad lo mismo que cualquier otro vehículo.Naturalmente el trabajo que se entrega al generador, y para este último caso, debe ser desviada hacia el turbo y turbina de NH3, ya que esta será la que entregue la potencia.

Lo primero: FELIZ AÑO 2017. Después del estancamiento al que he sometido el blog, volveré en su momento a dar el "coñazo" con el tema energético.Lo descrito hasta ahora tiene como base una idea que surgió en su momento como una máquina para cerrar ciclos termodinámicos, entre ellos, el ciclo de las turbinas de vapor en Centrales Nucleares. Se presento en la oficina de patentes como Modelo de Utilidad; Nº-U200700262 con fecha de presentación: 07/02/2007.Lo que demuestra que la idea no es fruto de un día "soleado". Trataré de demostrar como se puede elevar el rendimiento de un ciclo termodinámico clásico de vapor mediante el cierre del mismo utilizando un motor criogénico. En realidad, si el motor es capaz de funcionar con energía a bajas temperaturas; ¿Para que utilizar un ciclo Rankine de vapor recalentado a altas temperaturas, además de utilizar energía fósil o nuclear?. Pues bueno; ese es otro asunto. Solo quiero demostrar el absurdo sistema de intentar llegar a temperaturas elevadas con el objetivo de que una máquina pueda obtener trabajo de eje. Esperaremos a que pasen estás fiestas que son muy amortiguadoras neuronales para algunas zonas del cerebro. Gracias y FELICES FIESTAS!!