En la mayoría de las entradas de este blog, se hace referencia a las máquinas térmicas, que realizan el trabajo de expansión de un gas, utilizando energía térmica a distintas temperaturas.
El presente dibujo muestra como sería factible poder utilizar el contaminante carbón bajando considerablemente las emisiones de CO2 y el resto de contaminantes. Hay que tener en cuenta que este combustible es el único que tenemos, y el tema energético se esta complicando, además de la crisis que supuestamente se avecina. En mis entradas he tratado de demostrar que es posible generar trabajo con energía a bajas temperaturas, pero como según parece no resulta interesante, trataremos al menos, de que el carbón no acabe con nosotros, además repito, es nuestro único combustible.
Pasando al nuevo sistema y resumiendo lo más posible, se puede apreciar en el dibujo, que se trata principalmente de recircular la energía que cede el vapor en su condensación y transformar esta energía íntegramente en trabajo mediante la expansión isotérmica de un gas. El trabajo extraído se invierte en comprimir el 50% del propio gas, cerrando los ciclos de los cilindros. Se tiene en cuenta que para volver al estado inicial del ciclo en los cilindros, el trabajo que ha de realizarse es independiente del camino recorrido, ya que este no es una propiedad de estado, lo único importante es el estado inicial y final. Es por ello que el pistón volverá a su punto de partida anterior a la expansión sin tener que comprimir toda la masa ( en este caso 1000 moles), expulsando 500 moles en su retroceso, mantiene la presión baja constante, y el trabajo será mínimo, solo rozamiento. Los moles expulsados serán introducidos en el cilindro cuando este se encuentre en su posición inicial. por lo tanto solo realizaremos trabajo sobre los 500 moles que se comprimen desde los 37 bar hasta los 600 bar. Este gas ( Nitrógeno, o cualquier otro gas alejado de su temperatura crítica) se enfría a presión constante cediendo su energía al sistema Caldera- Turbina de vapor. El combustible solo aportará la energía de vaporización . De este modo bajaremos el consumo de carbón por kW/h a 0,15 Kg (Antracita o Hulla ) y lanzaremos una emisiones de CO2 = 0,26 Kg /kWh
Lógicamente también bajarán otras emisiones, teniendo en cuenta sobre todo que la temperatura de combustión será bastante más baja.
