Análisis exergético de nuevos ciclos de potencia

Abstract

La Tesis ha sido motivada por la creciente preocupación social acerca del previsible agotamiento de los recursos energéticos de origen fósil, así como la incidencia sobre el medio ambiente que la combustión de los mismos conlleva. No obstante, el consumo de energía, y más concretamente, el de energía eléctrica, esta universalmente aceptado como un indicador de bienestar material, por lo que es de esperar que continúe su tendencia creciente. En este contexto, investigar nuevas formas de generar electricidad, con mayor eficiencia y menor impacto sobre el entorno, es tarea prioritaria. Las denominadas "Energías renovables" (quizá complementadas con otros recursos escasamente contaminantes: la fusión nuclear, por ejemplo), han de ser, sin lugar a dudas, la respuesta futura. Las inherentes dificultades de disposición temporal, almacenamiento, distribución geográfica, etc. aconsejan estudiar tecnologías que faciliten su aplicación generalizada. Entre los esquemas propuestos, la denominada "Economía del Hidrógeno" en que este gas se convierte el vector energético que conecta producción y consumo final, es, probablemente, el más atrayente. En nuestro trabajo, se analizan algunas propuestas para la utilización del Hidrógeno en la generación de energía eléctrica. En particular, algunos ciclos termodinámicos - algunas variantes del Ciclo Combinado, Ciclo de Rankine avanzado y Ciclo de Graz - y sobre todo el "Ciclo Híbrido" con pila de combustible. El estudio se ha ampliado para comprobar la adaptabilidad de los esquemas a la combustión de sustancias que contengan carbono, aislando una corriente de CO2 puro que pueda ser confinada por tiempo indefinido en depósitos geológicos seguros. Por último, cabe destacar que los ciclos se han simulado mediante una herramienta de propósito universal, muy popular y de relativo fácil acceso, mientras que el análisis de los resultados se ha llevado a cabo utilizando el criterio exergético (segundo principio), que, como es sobradamente conocido, proporciona más y mejor información, que el tradicional criterio energético(primer principio)