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ecoenergia

sobre energías renovables, eficiencia energética y otras menudencias

Chimeneas solares y tornados artificiales


Bicholoco nos habla de las chimeneas solares.

El concepto es curioso y sencillo al mismo tiempo: en un invernadero se calienta el aire y este aire tiende a subir. Si canalizamos ese aire caliente para que suba por una chimenea, podemos poner una turbina para aprovechar la energía del aire que sube y producir electricidad. En esta página se ve muy bien cómo funciona.

Para construir este generador es necesario tener una gran superficie de invernadero, pero esto es mucho más barato que un colector solar térmoeléctrico y muchísimo más barato que un colector solar fotovoltaico.

Una ventaja de este sistema es que el calor acumulado en el suelo puede permitir que el sistema siga funcionando de noche. Un inconveniente importante es se necesita una gran altura para la chimenea si se quiere obtener un buen rendimiento.

Ya hay una chimenea solar de 45 kW operando experimentalmente en Manzanares y la empresa EnviroMission quiere construir otra en Australia de mayores dimensiones. Más datos del prototipo de Manzanares: la chimenea tiene 194 metros de altura y un diámetro de 10 metros. El colector tiene un diámetro de 240 metros. La que quieren hacer en Australia es de 1 kilómetro de altura para generar 200 MW.

En California parece que la idea ha gustado.

Más sobre chimeneas solares aquí.

Muy interesante, pero ahora viene el típico listillo a darle la vuelta a la tortilla.

El listillo es un ingeniero canadiense y se llama Louis Michaud. A este ingeniero se le ha ocurrido un sistema similar, pero en vez de usar una chimenea, usa un tornado.

¿Qué es un tornado? Imaginaos un lavabo lleno de agua. Al quitar el tapón se vacía, y debido a la rotación de la Tierra, con frecuencia se forma un remolino. Si en vez de tener una masa de agua que intenta bajar, tenemos una masa de aire caliente que intenta subir, el resultado es similar. Es un mecanismo natural y no necesita chimenea.

El señor Michaud ha imaginado el AVE: Atmospheric Vortex Engine. El vínculo está traducido al castellano y en las imágenes se ve el concepto.

La idea es introducir tangencialmente aire caliente en un cilindro. Su tendencia a ascender y el giro que se imprime provocaría un tornado natural. En los deflectores de entrada del aire al cilindro se colocarían turbinas, que convertirían la energía del aire en electricidad.

Extracto de la página web:

Un motor de vórtice atmosférico es una maquina para producir y controlar un vórtice del tipo tornado. La maquina consiste de una pared cilíndrica abierta por el tope con entradas tangenciales en la parte inferior. El vórtice se pone en marcha el calentar el aire en el interior del cilindro bien sea con carburante o con vapor. Una vez puesto en operación, el calor es suministrado por medio de una torre de enfriamiento (calentamiento del aire, en este caso) periférico situada al exterior de la pared cilíndrica. La fuente continua de calor puede bien ser el calor desechado por un proceso industrial, bien el calor contenido dentro del agua de un mar cálido, o bien el calor que ya se encuentra en el aire húmedo de la capa mas baja de la atmósfera.

Una central AVE (Atmospheric Vortex Engine) podría alcanzar una potencia eléctrica de 200 MW; la pared cilíndrica puede llegar a tener una altura de 100 m y un diámetro de 400 m. El vórtice tendría un diámetro de 50 m en su base, el cual aumentaría progresivamente, y una altura de 20 Km. La intensidad del vórtice se controla al limitar la cantidad de aire que entra a la pared cilíndrica mediante amortiguadores situadas en frente los deflectores. El vórtice puede ser parado al limitársele el flujo de aire caliente a través de deflectores de orientación directa, y al dejar pasar una corriente de aire no calendado a través de otros deflectores orientados para dirigir la circulación en el sentido contrario. La energía eléctrica se produce en las turbinas axiales situadas entre las entradas exteriores de aire y los deflectores. La presión en la parte baja del vórtice es menor que la presión ambiental, debido a que la densidad del aire que asciende es menor que la del aire del entorno. La presión en el interior de las torres de enfriamiento es menor que la presión del entorno debido a que el aire que sale de las mismas entra la base del vórtice. El principio termodinámico del AVE es el mismo que el de la chimenea solar. En lugar de construir una chimenea material, esta es reemplazada por la fuerza centrifuga y el colector de calor es reemplazado bien por la capa de aire mas baja de la atmósfera o bien por el agua de un mar calido.


En este texto no se habla de utilizar invernaderos (aunque podría valer) sino algún proceso industrial con calor residual, o alguna fuente natural de aire caliente, como un mar cálido. Si las corrientes de aire ascendentes son procesos naturales, ¿porqué no encauzarlas para controlar su energía?

Sin embargo, la idea de crear un tornado de 20 kilómetros de alto es un pelín inquietante. Michaud afirma que se podría controlar su intensidad, pero a la gente no le gustaría vivir cerca.

De momento está construyendo un prototipo de 10 metros de diámetro en UTA.

Otros vínculos sobre este generador:
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