La solución al problema energético

  El sistema que aparece en el dibujo es solo lo que puede ser una solución definitiva al problema de la energía. Poder montar un grupo de máquinas capaces de convertir toda la energía térmica de baja entalpía (300-200ºK) que entre dentro del sistema en trabajo de eje, resuelve de forma definitiva la falta de energía de procedencia renovable. En el dibujo aparece solo un dispositivo (cilindro-pistón) con solo un volumen útil de 1m3 desarrollando un trabajo-enfriamiento de 4140 kJ. Lógicamente una sola máquina de esas características no resolvería el problema, se requieren máquinas más voluminosas y que realicen el trabajo cilindro-pistón mediante pistón líquido, ya que de otro modo no se podría ir a super pistones de 20m de diámetro y mas si es necesario y posible. No se trata de generar trabajo útil para extraer en la zona de baja temperatura (100ºK) sino de crear un "pozo frío" donde depositar la carga térmica que se descarga de la maquina motriz principal . El deficit de trabajo que ha de introducirse del exterior se pierde en la difusión y el resto transformado en trabajo para accionar la bomba se considera como una recirculación o mutación: energía térmica-trabajo en la expansión isotérmica. Si como mandan las leyes de La Termodinámica esa energía tiene que aparecer en alguna parte , sería posible bombear a columna provista en su extremo de un diafragma y difuminar a atmósfera el trabajo bomba como energía mecánica. Resumiendo, ante tan enorme  cantidad de energía eléctrica que es posible generar no cabe la menor duda de que es necesario un estudio riguroso de ingeniería, lo que también es cierto es que el estudio de este sistema sería mas barato que el ITER y no tendríamos que molestar al Señor Watt, Todo el rollo de La confinación magnética , temperaturas de millones de grados y muchas mas cosas , para al final ir a La máquina de vapor.......pues no se que pensar, de todos modos mi mas absoluto respeto por los técnicos que trabajan en esas instalaciones que seguro son lo mejor que tenemos en el planeta, y que estarán ilusionados con los avances que puedan tener. Ya me guastaría tener yo una "pizca" de sus conocimientos científicos. 

Ópera de las energías renovables

Sistema como tantos otros insertados en este blog que pretende demostrar que las energías renovables, tal como se tratan en estos tiempos, parecen más una obra teatral que un estudio científico-técnico. Hay suficientes fuentes de energía renovable, y para convertirlas en trabajo útil no son necesarios demasiados instrumentos. El esquema de la figura muestra un sistema capaz de crear un desnivel energético, lo que suele entender por pozo frío, y las diversas fuentes energéticas que acumulan calor en su masa; aire y agua ,principalmente que es la más abundante, aunque el sistema en cuestión es capaz de funcionar en Marte, solo tiene que bajar a otro nivel térmico. 

Funcionamiento: Tenemos 2 cilindros de 2m3 y un tercero (3) de 1m3 de capacidad. En principio el cilindro (1) está en disposición de realizar expansión isotérmica del gas Hidrógeno que se encuentra en la parte superior ocupando 1m3 de capacidad. La bomba se pone en marcha y el Nitrógeno ´liquido pasa al cilindro (3) desplazando el gas Hidrógeno hacia el cilindro (2) a través de válvula difusora. Energía interna y temperatura (100ºK) se mantienen constantes, se aumenta al doble el número de moles ( 7222x2=14444 mol) aumentando la presión de 30 bar a 60 bar. Este es el procedimiento para volver a presión de inicio sin comprimir variando volumen y aumentado por ello temperatura (energía que habría que expulsar). El siguiente paso es expulsar el 50% de la masa (7222mol a 60 bar) y enviarlo al cilindro (3) no se realiza trabajo, las presiones en aspiración e impulsión bomba son iguales (60bar).Solo se realiza trabajo cuando se lleva acabo la depresión como se ha hecho al principio en el cilindro (1) ( W= 5880 kJ) para obtener este trabajo se suma al obtenido en la expansión ( 4140kJ) + 1740 kJ que se han perdido en la difusión. El sistema es deficitario en trabajo , por ello se busca el "salto térmico". Lo demás se deduce: Si realizamos un trabajo en el compresor equivalente a 100 kW, el expansor unido a este por intercambiador de calor a contracorriente nos ofrecería a 300ºK : 100x3=300kW. pero al entrar en escena la 2º Ley de la Termodinámica tendremos que conformarnos con algo menos Resumen: Los dos cilindros realizando 360 ciclos hora producen un enfriamiento isotérmico de 2980800 kJ. Si se logra realizar un trabajo isotérmico del compresor de esta magnitud, la respuesta de la máquina de superficie ( expansor ó turbina adiabática) sería en el mejor de los casos de : 2980800 x3= =8942400/3600=2480 kW. ¿Se imaginan cilindros de 20m de diámetro y 20m de carrera con pistón hidráulico ?

 Motor Criogénico Magnético

El ciclo de la derecha es solo demostración de la capacidad del sistema para generar trabajo partiendo del embrión criogénico. Toda la energía térmica entre los 30ºK y 300ºK es apta para poder disponer máquinas o motores térmicos  y obtener trabajo de eje. En el dibujo se observa que yo trato de utilizar el calentamiento (50-80ºK) para disponer un compresor y el calor correspondent extraído de su trabajo se entrega para calentar el fluido H2 que que sale del criostato . El motor Criogénico no cabe duda de que sería posible montarlo en un nivel mas alto de temperatura y todo mas fácil, pero la capacidad de realizar trabajo sería menor. La disposición de los cubos de metal Gadolinio así como la placa de imanes permanentes requiere un mejor estudio, pero no me canso de repetir que este Blog no es una  academia ni yo soy un académico. 

Máquina Trodoglita de Pistones

 El efecto Peltier en un ciclo criogénico de vapor 

Existe un error en el dibujo, donde señala el caudal del flujo caliente que vierte en el deposito o Criostato no es de 1000L/h sino de 14120L/h ((70.8 Kg/m3). También debo decir que el comportamiento de las células Peltier es totalmente desconocido para mi, la posible presencia de superconducción eléctrica tiene que afectar de alguna manera al transporte del calor. 

Motor Térmico y Enfriamiento Magnético

 Hola a todos que habéis tenido la paciencia de seguirme. He estado muy deprimido estos últimos meses. Me ponía a realizar algún trabajo y me resultaba imposible concentrarme, incluso me ha afectado a la memoria . que es esencial cuando trabajas solo con ideas e imaginación. Parece ser que he vuelto a la vida , espero que el milagro sea duradero.

Aquí os dejo otra de mis ideas innovadoras, la verdad es que hay últimamente muchísima competencia en ideas estrambóticas como las mías, así que debo afinar y andar listo.

Voy a explicar un poco sobre el enfriador magnético. Me imagino que ya sabéis mas o menos como funciona. El material magneto calórico que se enfría  cuando no recibe flujo magnético y se calienta cuando lo recibe. La energía térmica liberada no puede quedar en el sistema y menos a la bajísima temperatura de 30 ºK. tampoco se puede enviar a los  alrededores, solo queda una opción: convertir la energía térmica en trabajo en un cilindro -pistón (expansión isotérmica o adiabática del gas en cuestión ).Para ello el cilindro interno realiza expansión adiabática desde la presión de 6 bar hasta la presión de 2 bar y temperatura inicial de 30 ºK , la temperatura final será de 22 ºK. Al estar la cámara o criostato a presión de 6 bar, si se realiza trabajo de compresión se generara calor por lo tanto se abre válvula de cabeza del cilindro y se permite la entrada de flujo hasta que se establece el equilibrio y el gas es expulsado a presión de 6 bar y 26 ºK de temperatura. No se realiza trabajo ya que se igualan presiones a ambos lados del pistón. Solo se realiza trabajo en generar la depresión  ( 2bar contra 6 bar ) no se genera calor solo hay empuje del gas externo permitiendo que el pistón haga su trabajo de expansión. Todos los trabajos negativos  "fluyen" hacia el Generador Lineal. Hay mucho mas Pero ya he agotado mi batería por hoy. 

Gracias por vuestra paciencia   

Resolver problema de almacenamiento energético

 

   Motor Térmico para Buques

 Sistema que puede convertir energía térmica de superficie en mares y océanos , incluso convertir la energía térmica del aire atmosférico en trabajo de eje. No es necesario instalar enormes plataformas marinas para el asentamiento de parques eólicos, ni tampoco acercarnos al mar, aunque la verdad es que es muy bonito el mar, pero para obtener energía eléctrica en Madrid, por ejemplo, se abre túnel con tuneladora, se instalan 16 motores de 5 MW, se extrae del aire de los alrededores la energía térmica necesaria, enfriando el ambiente en verano , algo que agradeceremos, y en invierno tendremos el aire de ventilación del Metro. Bueno todo esto último es un poco infantil, pero algo que habrá que hacer, lo que sobran son disparates en temas energéticos que suenan por las redes. Es posible plantear un sistema mas sencillo eliminando máquinas, (Turbinas y otros). Lo importante es crear el pozo frío, y lo más sencillo sería aplicar Ciclo de Carnot ó Ciclo Rankine ya que si el pozo frío esta a 100ºK es posible condensar gases como Nitrógeno, Metano, Freón y otros, en un ciclo Rankine ya que finalizan su expansión como vapores. También sería posible conseguir pozo frío a temperaturas mucho más bajas ( 30ºK) y condensar Hidrógeno donde el fluido motriz que genera la expansión de frío seria el Helio4. El misterio del pozo frio está en que el mecanismo que lo genera lleva un camino distinto en su vuelta a inicio.

Ariete Entálpico 

Sistema como tantos otros que voy exponiendo , para poder conseguir energía y trabajo utilizando la energía térmica que contiene el planeta en una franja útil entre los 300 y 50 grados Kelvin. El título de Ariete Entálpico es un poco "grandioso" pero qué importa? el fondo de la cuestión está en el dibujo y solo aporto ideas ,no trato de hacer escuela, no tengo méritos para ello aunque quisiera. Lo importante es que se entienda, el simulacro de ariete es el salto que realiza el flujo de trabajo y su contenido energético con los cambios en su entalpía , temperaturas y volumen y el intercambiador de calor sumergido en la "Caverna". Creo que no me voy extender mas . Lo siento ya estoy cansado. Sería todo esto algo muy interesante para la producción cerámica, pueden disponer de aire recalentado a las temperaturas de trabajo en los hornos y además obtener energía eléctrica para el resto de la maquinaria. Ya sé que no van a ponerse a desmantelar los sistemas actuales de calentamiento ,pero aquí queda, por si les interesa.

Desaladora Ecológica y refrigeración Data Center

 Aquí de nuevo con nuevas ideas. Ya no sé como poder demostrar que la energía que necesitamos está a nuestro alcance en cualquier lugar del planeta , a cualquier hora y día. Que existen muchas instalaciones donde se utiliza la energía que deberían ser auditadas en muchísimos casos, y lo digo por experiencia. Yo entiendo que muchas empresas no quieren saber nada de " inventos" que requieran un estudio y tengan su coste económico, ellas producen, venden el producto, ganan su dinero , (por que hay que decirlo; es suyo) y pagan los clientes. Bueno hasta aquí no hay nada que objetar, pero creo que el gobierno, que para eso es el gobierno, debería intervenir, no denunciando ,ni apaleando, ni insultando , sino que se dirijan a las empresas con rigor científico-técnico, que planifique junto a las empresas la ruta económica que permita lograr el optimo rendimiento en los procesos , pero los ministros que se queden en sus ministerios, los "visitantes" han de ser técnicos que sepan manejar una llave inglesa, francesa o tibetana, y no un chorrito de voz , con sonrisa de oreja a oreja y que no vayan a robar, ni a sancionar , sino, que vayan a arrimar el hombro pero sin empujar. Todo esto nada tiene que ver con la Desaladora , pero seguro que entienden por donde van los tiros.

Y volviendo al tema del que no debería haber salido, en la figura se muestra como una desaladora puede trabajar acoplada a un Data Center, o a cualquier fábrica que necesite refrigeración y energía eléctrica a raudales, solo hay que investigar y no ver tanto la tele.

Perdonen mi acritud , pero es que he visto tantas "burradas" en montajes de maquinaría de procesos y las consecuencias derivadas de esas chapuzas las pagábamos los oficiales de mantenimiento trabajando hasta mas 36 horas seguidas , un par de hora de descanso y bocadillos . como en China , pero la China de Mao

Refrigeración en Centro de Datos

 Sistema de potencia y refrigeración en instalaciones Centros de Datos. Se intenta demostrar teóricamente el funcionamiento de una máquina térmica que trabaje sin salto térmico. Su comportamiento termodinámico sería isotérmico y el ¨salto" lo realiza utilizando masa, de tal modo que siguiendo una isoterma , enlaza varios módulos que van disminuyendo su volumen y masa mientras conservan temperatura y presiones. A medida que esto ocurre va disminuyendo trabajo y energía expulsada en cada uno de los módulos. Solo entra energía del exterior por el primer módulo y la energía del último módulo se expulsa al exterior , si la temperatura es igual o mas baja que la de trabajo ó se envía al primer módulo, restando capacidad de trabajo a la máquina, pero por otra parte permitiria trabajar en temperaturas criogénicas, poder realizar salto térmico con un ciclo independiente (Carnot- Brayton) que sumariamos al de la máquina ¨nodriza". Hay que seguir investigando fuera de la ortodoxia termodinámica. 

En el dibujo se observan 7 modulos pero sería posible trabajar solo con los necesarios para obtener un rendimiento adecuado. Agregando un poco más de suspense se analiza el resultado que tendriamos con 20 modulos: La relacion energia entrante- energía expulsada es de: 0,71 y para 20 modulos : (0,71)^20 =1,05 x10^-3=0,001, y en este caso: 0,001 x375 kJ =0,39 kJ expulsará el módulo 20. Iriamos hacia la izquierda manteniendo el primer módulo como el que expulsa la energía o recicla y asi quedaría la máquina: Módulo 20=

1/ 0,71 =1,4 = (1,4)^20 =943 . Volumen máquina: 943 x2m3=1887 m3. masa=943 x2490 mol=2348070 mol. Presión y temperatura se mantienen y el trabajo por ciclo del último módulo sería de: (943 x 4140 kJ) = 3904020 kJ /ciclo. Para 300 ciclos/hora =1171206000kJ

= 325335 kW . Restando expulsión del primer módulo : 4140 x0,71 = (2939x300)/3600=

= 244 kW nos quedariamos con 325335-244 =325091 kW. ¿ Será verdad?