Ingeniería de La Conversión de Energía
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Ingeniería de La Conversión de Energía diciembre 2019 Ing. Manuel Rodríguez Perazza Catedrático Jubilado Profesor de Conversión Avanzada de Energía INEL/ICOM Colegio de Ingenieros y Agrimensores de Puerto Rico
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EDUCACIÓN CONTINUADA 29 de abril de 2008diciembre 2019
Colegio de Ingenieros y Agrimensores de Puerto Rico
¿Qué es la Energía y de dónde proviene? • Universo infinito en tiempo y espacio
• Universo está en Expansión
• Causa de la Expansión del U. Sensible es la emisión de partículas por las estrellas. Esto también produce efectos gravitacionales.
• Toda Actividad crea aumento en Entropía
• Flujo de Energía es esencial para su utilización
• Todas las fuentes de energía son calóricas
Prueba de Expansión – cascarón de prueba del Universo • Volumen de cascarón = 42 DR
• Si vas al doble de la distancia, el cascarón tendrá volumen 4(2)2DR, 4 veces el anterior. Tendría 4 veces el Núm de estrellas. Estando a 2 veces
la distancia, la Luz se atenuaría
por factor de 4.
R
Prueba de expansion - continuada
• Habiendo un número infinito de cascarones la aportación total sería infinita y no existiríamos.
• El Universo, al estar en expansión, hace que mientras más lejana una Estrella, más se reduzca su frecuencia aparente de luz por efecto de Doppler y menor será su aportación de energía, hasta llegar a cero en el borde del Universo Sensible, en el que ya se alejan a la velocidad de la luz. El “Universo Sensible” es finito.
La Energía Eléctrica
• ¿Qué es electricidad?
• ¿Impedancia? Z = V/I
• Primarias • Directamente del Ambiente, Sol, Mareas, Carbón
Vegetal, Geotérmica, Viento, Gravitación, son “Renovables” – No Convencionales – Costo económico más alto que convencionales
• Secundarias • Almacenadas en la Tierra, Fósiles, Físiles, Fisionables,
solo existe un inventario finito de ellas – Convencionales – costo económico menor
Efectos ambientales de la Conversión de Energía • Contaminación térmica directa o indirecta
• Cambio en albedo Terrestre
• Consumo de materiales de su fabricación
• Algunos materiales son sumamente tóxicos, si se liberan en incendios, o a los vecinos al trabajarse su minería.
• Emisiones en operación regular, si con combustibles
• Uso de terrenos y Efecto Estético
• Daños a vida acuática o terrestre
Requisitos para ruedas de agua o para aeroturbinas - Primarias • Agua almacenada a altura mayor que la máquina
en caso hidro
• Constancia de los vientos, o aguas en movimiento
• Fuera de rutas migratorias
Energía Primaria extraída de agua
• Ruedas de agua movidas por peso del agua
Reynolds = , =
Arrastre
Energía Primaria extraída de fluídos • Aeromotores de arrastre
Ruedas de agua por arrastre
masa
• Válida si sólo hay flujo estable, no hay fricción y el fluido es incompresible.
• Dada la complejidad de los casos reales de turbinas, donde hay flujo variable, hay fricción viscosa y en el caso de aire, es compresible, se usan modelos experimentales en túneles de viento
Turbinas de agua o vapor
• Aspas con sección capaces de aprovechar fuerzas aero, o hidrodinámicas
• Las hay de Flujo axial
• Las hay de Flujo transversal
• Convencionales de agua usan desniveles de lagos o represas. Experimentales usan desniveles de mareas en lugares donde estas son significativas.
Turbinas de vapor en caso de fuentes renovables • Fuentes geotermales accesibles y lejos de zonas
con vida
• Diferenciales de temperatura de mar considerable en caso de océanotermal
Secciones Aero, o Hidrodinámicas reciben fuerzas de arrastre y de sustentación:
= =
Turbinas de Vapor de agua, u otro
• Las convencionales usan vapor de agua generado por quema de combustibles o energía nuclear.
• Las hay diseñadas para operar en diferenciales de temperatura oceanotermales (45F), que usan amonia como fluido de trabajo en un ciclo de Rankine, rechazando calor en el mar. Estas usan cloro para evitar la biocontaminación y lo dejan en el agua.
Turbinas de vapor – Flujo transversal
Turbinas de vapor – Flujo axial
Aerogeneradores - Criterios
• Velocidad de los vientos tiene variación con localidad, elevación y tiempo
• Eficiencia de Conversión depende de la Razón
61%, real típico 20 – 30 %.
• Consideraciones estructurales: Fuerzas – Arrastre y sustentación, momento de inercia,
vibraciones, gigantismo, durabilidad
Aerogeneradores – Criterios 2
• Costos al usuario y al ambiente • Uso intenso de Materiales
• Ruidos, vibraciones al suelo, riesgo de desplome o lanzamiento de proyectiles, daños a fauna del aire
• Aspectos Geopolíticos y estéticos
Aerogeneradores Criterios 3
• Eficiencia máxima con una paleta, no funcional, debido a vibraciones transversales al eje.
• Con dos paletas tiene menor eficiencia, pero solo sufre esfuerzos cíclicos de pandeo, al cambiar de dirección, por la diferencia en momentos de inercia a lo largo de las paletas y transversal al largo de las paletas.
• Con tres paletas la eficiencia es aún menor, pero son más resistentes, por no sufrir de vibraciones transversales al eje o pandeos.
Tipos de Aeroturbinas
• Generación eléctrica comercial son de tres paletas. Compite favorablemente con otras fuentes a velocidades de viento del orden de 18 mph. A velocidades de viento inferiores los políticos los subsidian.
• Para uso agrícola y vientos de menor velocidad, tienen`que tener múltiples paletas para torque adecuado. En general se usan para bombear agua.
Aeroturbinas – Darrieus, Savonius, dos o tres palas, baja eficiencia
Modernos: Eficiencia teórica máxima 61%, típica 20%
Conversión convencional
• Ciclos de Brayton, Ciclo de Rankine, Ciclo de Otto, Ciclo de Diesel
• Dependen de calor generado por combustión de combustibles fósiles o por energía nuclear.
• Actualmente generan la fracción principal de la energía eléctrica en el mundo.
• No tienen problemas de disponibilidad por variaciones ambientales.
• Son inherentemente resistentes a desastres naturales.
Turbinas de Gases de Combustión
• Ciclo de Brayton se usa abierto en motores de avión, usando queroseno, o en plantas eléctricas quemando derivados de petróleo o gas natural.
• Se puede usar en ciclo combinado con máquinas de vapor, que son Ciclo de Rankine.
• Para tolerar temperaturas más altas en turbinas de aviación se usan palas de cerámica.
• Experimentales usando aceites vegetales nuevos o de rechazo (biodiesel)
Variación del Coeficiente de Capacidades de Calor “k”, en Brayton
Turbinas de Gas: Max típica = 44%
k = cp /cv
Combustibles fósiles
Energía nuclear
Turbinas de Vapor – Ciclo de Rankine
Turbinas de Vapor
• Se usan a solas, usando como Fuente de vapor calderas energizadas por combustibles fósiles o energía nuclear, o en combinación con turbinas de Ciclo de Brayton, las cuales le proveerían calor a su caldera.
• Experimental con energía solar, oceanotermal, basura, aceites reciclados, gases de descomposición de orgánicos y Biomasa.
Turbinas de Gas o Vapor
• Efectos ambientales variados por emisiones de Fuente de calor
• Contaminación térmica en el rechazo de calor al ambiente
• Costo de operación conveniente.
Combustión interna: Ciclos de Otto y Diesel • En Otto, se provoca la combustión con chispa.
Motores de gasolina.
Efic de 20 a 30 porciento
• En Diesel, se provoca la combustion por alta compresión. Motores Diesel.
Efic de 30 a 40 porciento
Conversión Directa de Energía
• Se anticipaba eficiencias mayores, al reducir el número de pasos requeridos para la conversión
¿Qué son semiconductores?
Los semiconductores son los elementos puros del grupo 4, con impurezas del grupo 5, son (n), o impurezas del grupo 3, son (p), o combinación de materiales del grupo 3 y del grupo 5, para los cuales, la proporción del 3 al 5 define el tipo (n), o (p)
El carbón es grupo 4, pero su conductividad alta a temperatura de ambiente lo hace inútil como semiconductor.
Generadores Termoeléctricos
• Termoeléctrico – flujo de calor a electricidad- uso en espacio profundo o aplicaciones terrestres usando calor de isótopos radioactivos de desperdicios nucleares o reactores pequeños (SNAP). Usa Efecto de Seebeck: se hace fluir calor a través de una Junta “np” y esto genera electricidad. Eficiencias del 8 al 10% para monoseleniuro de estaño. (SnSe) Este ha reemplazado los de Telurido de Plomo (PbT) en usos terrenales. El plomo es altamente tóxico y el telurio no es abundante. El estaño y el selenio si lo son. El efecto inverso es Peltier. Se aplica electricidad y actúa como bomba de calor. Se usa en automóviles para enfriar vasos en la consola.
Esquemático de un TEG
Generadores Termoiónicos
• Termoiónico – emisión de electrones de un electrodo (Cátodo) caliente, que se absorbe en un electrodo frío (Ánodo), creando diferencial de voltaje. Se propuso para reactores nucleares. Requiere cámara al vacío alrededor de los elementos de combustible nuclear calientes (Cátodo), con casquillo exterior en fluido de enfriamiento (Ánodo).
• Se experimenta mejorar eficiencia con controles de carga eléctrica y con el uso de energía solar. Pequeños al presente, del orden de 20 mW.
• Los hay pequeños experimentales de muy baja potencia (20mW). Eficiencias alcanzadas cerca del 10 %
Un Generador Termoiónico
• Efecto Piezoeléctrico ocurre por conversión de presión a electricidad, en ciertos cristales y algunas cerámicas.
• Materiales usuales son: cuarzo, turmalina, etc; hay ferroeléctricos: tantalato de litio, nitrato de litio, berlinita (AlPO4) estos en monocristales, tras ser polarizados.
• Se usan con costo ventajoso en encendedores para gas, micrófonos de guitarras eléctricas, bocinas de alta frecuencia (“tweeters”). En inverso, tenenos el Sonar y Generadores de ultrasonido.
Generadores Fotovoltaicos
• Fotovoltaico – convierte energía radiante a electricidad, uso en placas solares o en sensores. Se expone un par semiconductor “np” a la radiación solar y esto libera cargas eléctricas móviles en la capa expuesta, que migran por difusión a la capa oscura, creando un diferencial de voltaje,
Se añade un circuito externo para dar paso y uso a la electricidad generada.
Las eficiencias FV teóricas y las realizadas
Celdas Combustibles
• Celdas combustibles Se transforma energía química a electricidad - Requieren combustibles “muy limpios”. Se ha propuesto hidrógeno. La eficiencia lograda es 32 porciento y se anticipant más altas. Alto costo.
• El hidrógeno tiene que ser producido por electrólisis, u otros métodos intensos en consumo de energía, lo que hace su uso impráctico para el mundo real.
Esquemático de Celda Combustible
Esquemáttico de generador Magnetohidrodinámico (MHD) • Magnetohidrodinámica
Principio físico usado en MHD
• Fuerza sobre un electrón moviéndose en un campo magnético.
• F= qvXB
MHD resumido
• Magnetohidrodinámica requiere pasar un fluido ionizado, a velocidad por un ducto, a través del cual, pasa, en dirección transversal, un campo magnético intenso.
La ionización de gases requiere altas temperaturas, del orden de 3000 K, mínimo, afectando los materiales expuestos.
Los materiales magnéticos pierden su propiedad a altas temperaturas del orden de 1043 K para hierro
Se pueden añadir “semillas” de potasio al gas de combustion para facilitar su ionización.
MHD continuado
El uso de “semillas” en MHD requiere la remoción de éstas, al final del túnel de la boquilla, para reducir su impacto ambiental.
El calor para ionizar el gas se obtendría quemando combustibles fósiles con bajo contenido de hidrógeno, tal como carbon gasificado, lo que requeriría su purificación.
El MHD no ha sido exitoso funcionalmente, ni económicamente.
Resumen de Resultados para Conversión Directa • Costo Económico y Efectos ambientales
• Alto costo económico
• Algunos con muy baja eficiencia de conversión
• Los que usan semiconductores son compatibles con energía solar, o nuclear. La energía solar es variable por lugar y tiempo.
Repaso de Conversión de Energía
• Todo uso de energía aumenta la entropía del Universo
• Si la energía no fluye no se puede extraer
• La energía fluye de mayor densidad hacia menor densidad
• Todas las fuentes de energía y métodos de conversion afectan el ambiente al usarse
• La Conversión Convencional es más resistente a eventos ambientales.
Repaso continuado
• Las máquinas convencionales de generación muestran costos de operación más bajos que las no convencionales..
• Los generadores fotovoltaicos y los aergeneradores tipo moderno, tienen costos reales cercanos a competitividad, en comparación con máquinas convencionales, siendo todavía más altos y del orden de 3 veces.
• La energía solar termal es competitiva.
Repaso continuado
• Por la baja densidad de la energía del viento y de la energía solar, el uso de materiales para su fabricación es intenso.
• En el caso de los semiconductores, se usan materiales escasos y que si son liberados al ambiente por fuegos, o en su minería, son tóxicos. Ej: Boro, Fósforo, Arsénico, Silano, Galio, Telurio, Cadmio, etc.
¿PREGUNTAS?
Colegio de Ingenieros y Agrimensores de Puerto Rico
¿Qué es la Energía y de dónde proviene? • Universo infinito en tiempo y espacio
• Universo está en Expansión
• Causa de la Expansión del U. Sensible es la emisión de partículas por las estrellas. Esto también produce efectos gravitacionales.
• Toda Actividad crea aumento en Entropía
• Flujo de Energía es esencial para su utilización
• Todas las fuentes de energía son calóricas
Prueba de Expansión – cascarón de prueba del Universo • Volumen de cascarón = 42 DR
• Si vas al doble de la distancia, el cascarón tendrá volumen 4(2)2DR, 4 veces el anterior. Tendría 4 veces el Núm de estrellas. Estando a 2 veces
la distancia, la Luz se atenuaría
por factor de 4.
R
Prueba de expansion - continuada
• Habiendo un número infinito de cascarones la aportación total sería infinita y no existiríamos.
• El Universo, al estar en expansión, hace que mientras más lejana una Estrella, más se reduzca su frecuencia aparente de luz por efecto de Doppler y menor será su aportación de energía, hasta llegar a cero en el borde del Universo Sensible, en el que ya se alejan a la velocidad de la luz. El “Universo Sensible” es finito.
La Energía Eléctrica
• ¿Qué es electricidad?
• ¿Impedancia? Z = V/I
• Primarias • Directamente del Ambiente, Sol, Mareas, Carbón
Vegetal, Geotérmica, Viento, Gravitación, son “Renovables” – No Convencionales – Costo económico más alto que convencionales
• Secundarias • Almacenadas en la Tierra, Fósiles, Físiles, Fisionables,
solo existe un inventario finito de ellas – Convencionales – costo económico menor
Efectos ambientales de la Conversión de Energía • Contaminación térmica directa o indirecta
• Cambio en albedo Terrestre
• Consumo de materiales de su fabricación
• Algunos materiales son sumamente tóxicos, si se liberan en incendios, o a los vecinos al trabajarse su minería.
• Emisiones en operación regular, si con combustibles
• Uso de terrenos y Efecto Estético
• Daños a vida acuática o terrestre
Requisitos para ruedas de agua o para aeroturbinas - Primarias • Agua almacenada a altura mayor que la máquina
en caso hidro
• Constancia de los vientos, o aguas en movimiento
• Fuera de rutas migratorias
Energía Primaria extraída de agua
• Ruedas de agua movidas por peso del agua
Reynolds = , =
Arrastre
Energía Primaria extraída de fluídos • Aeromotores de arrastre
Ruedas de agua por arrastre
masa
• Válida si sólo hay flujo estable, no hay fricción y el fluido es incompresible.
• Dada la complejidad de los casos reales de turbinas, donde hay flujo variable, hay fricción viscosa y en el caso de aire, es compresible, se usan modelos experimentales en túneles de viento
Turbinas de agua o vapor
• Aspas con sección capaces de aprovechar fuerzas aero, o hidrodinámicas
• Las hay de Flujo axial
• Las hay de Flujo transversal
• Convencionales de agua usan desniveles de lagos o represas. Experimentales usan desniveles de mareas en lugares donde estas son significativas.
Turbinas de vapor en caso de fuentes renovables • Fuentes geotermales accesibles y lejos de zonas
con vida
• Diferenciales de temperatura de mar considerable en caso de océanotermal
Secciones Aero, o Hidrodinámicas reciben fuerzas de arrastre y de sustentación:
= =
Turbinas de Vapor de agua, u otro
• Las convencionales usan vapor de agua generado por quema de combustibles o energía nuclear.
• Las hay diseñadas para operar en diferenciales de temperatura oceanotermales (45F), que usan amonia como fluido de trabajo en un ciclo de Rankine, rechazando calor en el mar. Estas usan cloro para evitar la biocontaminación y lo dejan en el agua.
Turbinas de vapor – Flujo transversal
Turbinas de vapor – Flujo axial
Aerogeneradores - Criterios
• Velocidad de los vientos tiene variación con localidad, elevación y tiempo
• Eficiencia de Conversión depende de la Razón
61%, real típico 20 – 30 %.
• Consideraciones estructurales: Fuerzas – Arrastre y sustentación, momento de inercia,
vibraciones, gigantismo, durabilidad
Aerogeneradores – Criterios 2
• Costos al usuario y al ambiente • Uso intenso de Materiales
• Ruidos, vibraciones al suelo, riesgo de desplome o lanzamiento de proyectiles, daños a fauna del aire
• Aspectos Geopolíticos y estéticos
Aerogeneradores Criterios 3
• Eficiencia máxima con una paleta, no funcional, debido a vibraciones transversales al eje.
• Con dos paletas tiene menor eficiencia, pero solo sufre esfuerzos cíclicos de pandeo, al cambiar de dirección, por la diferencia en momentos de inercia a lo largo de las paletas y transversal al largo de las paletas.
• Con tres paletas la eficiencia es aún menor, pero son más resistentes, por no sufrir de vibraciones transversales al eje o pandeos.
Tipos de Aeroturbinas
• Generación eléctrica comercial son de tres paletas. Compite favorablemente con otras fuentes a velocidades de viento del orden de 18 mph. A velocidades de viento inferiores los políticos los subsidian.
• Para uso agrícola y vientos de menor velocidad, tienen`que tener múltiples paletas para torque adecuado. En general se usan para bombear agua.
Aeroturbinas – Darrieus, Savonius, dos o tres palas, baja eficiencia
Modernos: Eficiencia teórica máxima 61%, típica 20%
Conversión convencional
• Ciclos de Brayton, Ciclo de Rankine, Ciclo de Otto, Ciclo de Diesel
• Dependen de calor generado por combustión de combustibles fósiles o por energía nuclear.
• Actualmente generan la fracción principal de la energía eléctrica en el mundo.
• No tienen problemas de disponibilidad por variaciones ambientales.
• Son inherentemente resistentes a desastres naturales.
Turbinas de Gases de Combustión
• Ciclo de Brayton se usa abierto en motores de avión, usando queroseno, o en plantas eléctricas quemando derivados de petróleo o gas natural.
• Se puede usar en ciclo combinado con máquinas de vapor, que son Ciclo de Rankine.
• Para tolerar temperaturas más altas en turbinas de aviación se usan palas de cerámica.
• Experimentales usando aceites vegetales nuevos o de rechazo (biodiesel)
Variación del Coeficiente de Capacidades de Calor “k”, en Brayton
Turbinas de Gas: Max típica = 44%
k = cp /cv
Combustibles fósiles
Energía nuclear
Turbinas de Vapor – Ciclo de Rankine
Turbinas de Vapor
• Se usan a solas, usando como Fuente de vapor calderas energizadas por combustibles fósiles o energía nuclear, o en combinación con turbinas de Ciclo de Brayton, las cuales le proveerían calor a su caldera.
• Experimental con energía solar, oceanotermal, basura, aceites reciclados, gases de descomposición de orgánicos y Biomasa.
Turbinas de Gas o Vapor
• Efectos ambientales variados por emisiones de Fuente de calor
• Contaminación térmica en el rechazo de calor al ambiente
• Costo de operación conveniente.
Combustión interna: Ciclos de Otto y Diesel • En Otto, se provoca la combustión con chispa.
Motores de gasolina.
Efic de 20 a 30 porciento
• En Diesel, se provoca la combustion por alta compresión. Motores Diesel.
Efic de 30 a 40 porciento
Conversión Directa de Energía
• Se anticipaba eficiencias mayores, al reducir el número de pasos requeridos para la conversión
¿Qué son semiconductores?
Los semiconductores son los elementos puros del grupo 4, con impurezas del grupo 5, son (n), o impurezas del grupo 3, son (p), o combinación de materiales del grupo 3 y del grupo 5, para los cuales, la proporción del 3 al 5 define el tipo (n), o (p)
El carbón es grupo 4, pero su conductividad alta a temperatura de ambiente lo hace inútil como semiconductor.
Generadores Termoeléctricos
• Termoeléctrico – flujo de calor a electricidad- uso en espacio profundo o aplicaciones terrestres usando calor de isótopos radioactivos de desperdicios nucleares o reactores pequeños (SNAP). Usa Efecto de Seebeck: se hace fluir calor a través de una Junta “np” y esto genera electricidad. Eficiencias del 8 al 10% para monoseleniuro de estaño. (SnSe) Este ha reemplazado los de Telurido de Plomo (PbT) en usos terrenales. El plomo es altamente tóxico y el telurio no es abundante. El estaño y el selenio si lo son. El efecto inverso es Peltier. Se aplica electricidad y actúa como bomba de calor. Se usa en automóviles para enfriar vasos en la consola.
Esquemático de un TEG
Generadores Termoiónicos
• Termoiónico – emisión de electrones de un electrodo (Cátodo) caliente, que se absorbe en un electrodo frío (Ánodo), creando diferencial de voltaje. Se propuso para reactores nucleares. Requiere cámara al vacío alrededor de los elementos de combustible nuclear calientes (Cátodo), con casquillo exterior en fluido de enfriamiento (Ánodo).
• Se experimenta mejorar eficiencia con controles de carga eléctrica y con el uso de energía solar. Pequeños al presente, del orden de 20 mW.
• Los hay pequeños experimentales de muy baja potencia (20mW). Eficiencias alcanzadas cerca del 10 %
Un Generador Termoiónico
• Efecto Piezoeléctrico ocurre por conversión de presión a electricidad, en ciertos cristales y algunas cerámicas.
• Materiales usuales son: cuarzo, turmalina, etc; hay ferroeléctricos: tantalato de litio, nitrato de litio, berlinita (AlPO4) estos en monocristales, tras ser polarizados.
• Se usan con costo ventajoso en encendedores para gas, micrófonos de guitarras eléctricas, bocinas de alta frecuencia (“tweeters”). En inverso, tenenos el Sonar y Generadores de ultrasonido.
Generadores Fotovoltaicos
• Fotovoltaico – convierte energía radiante a electricidad, uso en placas solares o en sensores. Se expone un par semiconductor “np” a la radiación solar y esto libera cargas eléctricas móviles en la capa expuesta, que migran por difusión a la capa oscura, creando un diferencial de voltaje,
Se añade un circuito externo para dar paso y uso a la electricidad generada.
Las eficiencias FV teóricas y las realizadas
Celdas Combustibles
• Celdas combustibles Se transforma energía química a electricidad - Requieren combustibles “muy limpios”. Se ha propuesto hidrógeno. La eficiencia lograda es 32 porciento y se anticipant más altas. Alto costo.
• El hidrógeno tiene que ser producido por electrólisis, u otros métodos intensos en consumo de energía, lo que hace su uso impráctico para el mundo real.
Esquemático de Celda Combustible
Esquemáttico de generador Magnetohidrodinámico (MHD) • Magnetohidrodinámica
Principio físico usado en MHD
• Fuerza sobre un electrón moviéndose en un campo magnético.
• F= qvXB
MHD resumido
• Magnetohidrodinámica requiere pasar un fluido ionizado, a velocidad por un ducto, a través del cual, pasa, en dirección transversal, un campo magnético intenso.
La ionización de gases requiere altas temperaturas, del orden de 3000 K, mínimo, afectando los materiales expuestos.
Los materiales magnéticos pierden su propiedad a altas temperaturas del orden de 1043 K para hierro
Se pueden añadir “semillas” de potasio al gas de combustion para facilitar su ionización.
MHD continuado
El uso de “semillas” en MHD requiere la remoción de éstas, al final del túnel de la boquilla, para reducir su impacto ambiental.
El calor para ionizar el gas se obtendría quemando combustibles fósiles con bajo contenido de hidrógeno, tal como carbon gasificado, lo que requeriría su purificación.
El MHD no ha sido exitoso funcionalmente, ni económicamente.
Resumen de Resultados para Conversión Directa • Costo Económico y Efectos ambientales
• Alto costo económico
• Algunos con muy baja eficiencia de conversión
• Los que usan semiconductores son compatibles con energía solar, o nuclear. La energía solar es variable por lugar y tiempo.
Repaso de Conversión de Energía
• Todo uso de energía aumenta la entropía del Universo
• Si la energía no fluye no se puede extraer
• La energía fluye de mayor densidad hacia menor densidad
• Todas las fuentes de energía y métodos de conversion afectan el ambiente al usarse
• La Conversión Convencional es más resistente a eventos ambientales.
Repaso continuado
• Las máquinas convencionales de generación muestran costos de operación más bajos que las no convencionales..
• Los generadores fotovoltaicos y los aergeneradores tipo moderno, tienen costos reales cercanos a competitividad, en comparación con máquinas convencionales, siendo todavía más altos y del orden de 3 veces.
• La energía solar termal es competitiva.
Repaso continuado
• Por la baja densidad de la energía del viento y de la energía solar, el uso de materiales para su fabricación es intenso.
• En el caso de los semiconductores, se usan materiales escasos y que si son liberados al ambiente por fuegos, o en su minería, son tóxicos. Ej: Boro, Fósforo, Arsénico, Silano, Galio, Telurio, Cadmio, etc.
¿PREGUNTAS?
