Tecnologías para el futuro VI: turbinas que optimizan la conversión termoeléctrica

Actualmente, en las centrales térmicas de generación de electricidad (carbón, gas, derivados del petróleo, nucleares...) se usan turbinas de vapor de ciclo Rankine. El ciclo Rankine es un ciclo termodinámico cuyo objetivo es la conversión de calor en trabajo, constituyendo lo que se llama un ciclo de potencia. Como todos los ciclos termodinámicos, su eficiencia está limitada por la eficiencia del ciclo de Carnot, el límite en cuanto a eficiencia que impone el Segundo Principio de la Termodinámica. El ciclo Rankine utiliza agua como fluido, aunque existen también los ciclos de Rankine con fluidos orgánicos. No es el motivo de la entrada, así que, para más información, visitad http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Rankine.

Esquema del ciclo Rankine

Ingenieros y científicos del Sandia National Laboratories han diseñado un nuevo sistema de turbinas, basado en el estudio del dióxido de carbono en estado supercrítico y en las turbinas de ciclo Brayton. Según numerosos especialistas, el dióxido de carbono supercrítico tiene un gran interés industrial para la generación de energía, tanto en fuentes renovables como no renovables. Se espera que se incremente la eficiencia alrededor de un 50% con respecto al ciclo Rankine, que además ocupa 30 veces más tamaño que las turbinas de ciclo Brayton y tiene unos índices de corrosión mucho más elevados.
El ciclo Brayton de generación de energía podría proporcionar 20MW de energía eléctrica en un espacio de sólamente cuatro metros cúbicos.

Fotografía de las instalaciones del Sandia National Laboratories, en Albuquerque, Nuevo México, EEUU

El nuevo sistema, que se encuentra en fase de optimización tecnológica, consiste básicamente en un motor a reacción que se ejecuta en un líquido a altas temperaturas. Existe además una variante, el uso de ciclos Brayton con helio en lugar de dióxido de carbono supercrítico. Sin embargo, el dióxido de carbono trabaja a una temperatura considerablemente más baja, además de ser más compacto. De esta forma, se reducen cuantiosamente los costes de producción y se aumenta la eficiencia.

 

Esquema del ciclo Brayton

Las propiedades del dióxido de carbono supercrítico a temperaturas superiores a los 500ºC y presiones por encima de los 7,6MPa permiten que el sistema pueda funcionar con una eficiencia térmica altísima, por encima de los indicadores de una planta de carbón de gran potencia. En comparación con otras turbinas de gas, el nuevo sistema podría aumentar la potencia eléctrica por unidad de combustible en un 40% o más.

Fuentes:
es.wikipedia.org
www.tendencias21.net

Manu Gutiérrez

Curiosidades - He aquí la solución a nuestros problemas

Un grupo de investigadores del National Science Foundation ha averiguado recientemente cómo resolver nuestros problemas. No, no han conseguido frenar el calentamiento global. No, tampoco han conseguido la fusión nuclear fría. Y no, tampoco han creado plásticos sin petróleo. Estos investigadores han realizado un estudio que concluye que ciertas prácticas pueden combatir el estrés provocado por un examen. Se trata de algo que lleva unos diez minutos y que se debe hacer justo antes del comienzo del mismo. El artículo ha sido publicado en "Science", en el número del 14 de enero, y se titula "Writing about Testing Boosts Exam Performance in the Classroom".
Esta práctica consiste ni más ni menos que en escribir las cosas que nos preocupan. Los investigadores han probado que aquellos estudiantes con tendencia al estrés y la ansiedad antes de un examen consiguieron mejorar sus notas incluso hasta un punto simplemente escribiendo sobre lo que les aterrorizaba con respecto al examen. De esta manera, consiguieron descargar toda su ansiedad, dejando libre toda su capacidad de procesamiento mental para concentrarla en el examen Según uno de los autores, Sian Beilock, esta capacidad suele estar ocupada en su mayoría por las preocupaciones y el miedo.

Beilock concluye que la presión puede inhibir una parte del potencial de procesamiento mental conocida como "working memory" (algo así como memoria de trabajo). Esta "memoria de trabajo" es muy importante a la hora de llevar a cabo tareas del día a día, y también para los exámenes. Bajo la presión de un examen, incluso la mente más brillante puede ver minado su potencial. Podemos ver más sobre el tema en su libro, Choke: What the Secrets of the Brain Reveal About Getting It Right When You Have To. 
Bailock es un experto en el trabajo bajo presión. Dice que las personas más talentosas pueden rendir por debajo de su nivel habitual ante una situación especialmente desafiante, sea un examen o una competición deportiva. Y esto ocurre aunque el sujeto esté motivado para rendir al máximo.

La presión no sólo afecta a los estudiantes, también a los deportistas de alto nivel

Para probar sus hipótesis, Bailock seleccionó a 20 estudiantes universitarios, a los que sometió a dos exámenes de matemáticas. En el primero de ellos simplemente se les aleccionó a dar lo mejor de sí mismos, sin ninguna motivación extra. En cambio, antes del segundo examen, crearon un clima de estrés mediante diversos métodos (les dijeron que los mejores recibirían becas, que otros estudiantes dependían de su nota, ...) y dividieron a los estudiantes en dos grupos de 10 individuos. Uno de los grupos realizó antes del examen el ejercicio de escritura expresiva, mientras que el otro grupo simplemente se sentó a esperar. Y los resultados fueron concluyentes: el rendimiento de los estudiantes del grupo de la escritura expresiva fue significativamente mejor que el de los estudiantes del otro grupo.

Está comprobado que escribir las preocupaciones consigue incrementar el rendimiento escolar

Por supuesto, el uso de estas técnicas no garantiza el éxito - nada se puede hacer sin una preparación adecuada. Pero recuerda, si alguna vez el estrés te domina antes del examen, escribe sobre lo que te preocupa.

Fuente:
http://news.uchicago.edu (http://news.uchicago.edu/news.php?asset_id=2210) (Artículo en inglés)

Manu Gutiérrez