Energía Maremotérmica Centrales (C.E.T.O.)

ENERGÍA MAREMOTÉRMICA CENTRALES (C.E.T.O.)
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1.- INTRODUCCIÓN Las máquinas térmicas son mecanismos cíclicos que reciben calor de una fuente caliente (de alta temperatura), producen un trabajo neto y eliminan calor a un sumidero térmico de baja temperatura; cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y el sumidero, mayor será la eficienciateórica de conversión de energía. Como los combustibles convencionales (fuentes fósiles) se vuelven cada vez más costosos y menos disponibles, se están realizando esfuerzos en el sentido de mejorar la eficiencia térmica operando con focos térmicos con temperaturas cada vez más elevadas; otras técnicas incluyen el uso de ciclos combinados o de cogeneración que transforman una mayor fracción de laenergía de entrada en trabajo útil. Sin embargo, si alguna fuente de energía fuera barata y su disponibilidad ilimitada, las máquinas térmicas que operasen entre fuentes de calor con una diferencia de temperatura muy pequeña podrían resultar atractivas, aunque su eficiencia térmica fuese extremadamente baja; ésta última situación es la que estimula la investigación y el desarrollo en laconversión de la energía térmica del océano, C.E.T.O. Un dispositivo para la conversión de la energía térmica del océano consiste en una máquina térmica diseñada para operar entre una temperatura relativamente cálida como es la de la superficie del océano y otra más baja como la temperatura del agua que se encuentra a grandes profundidades; este punto de vista fue sugerido por primera vez por el físicofrancés d’Arsonval en 1881. En la práctica, la diferencia de temperatura requerida para que la operación resulte económica es de alrededor de 20°C; a un nivel de 600÷ 900 metros bajo la superficie del océano, la temperatura es de aproximadamente 5 a 8ºC. Para lograr la diferencia de temperatura deseada ya citada, se deben buscar regiones geográficas de la superficie del océano calentadas por el solen donde la temperatura promedio sea de 25°C÷ 30°C, como mínimo. En las zonas situadas entre los trópicos, la variación de la temperatura del mar en función de la profundidad permite distinguir tres capas, Fig 1: - La superficial, de 100÷ 200 m de espesor, que actúa como colector de calor solar, con temperaturas entre 25ºC y 30ºC - La intermedia, entre los 200÷ 400 m de profundidad, con unavariación rápida de temperatura y que

actúa como barrera térmica entre las capas superior y profunda. - La profunda, en la que la temperatura disminuye suavemente hasta alcanzar 4°C a 1000 m y 2°C a 5000 m Por lo tanto, en los mares tropicales existe una diferencia de temperatura, entre la superficie y una profundidad de 1000 metros, del orden de 18ºC÷ 20°C que podría aprovecharse para accionaruna máquina térmica de vapor.

Fig 1.- Variación de la temperatura con la profundidad

La conversión de la energía térmica del océano indica la energía que es posible producir aprovechando la diferencia de temperatura existente entre el agua superficial y la más fría de las capas profundas; esta diferencia es más sensible en las regiones tropicales, donde se alcanzan generalmente los 20°C,entre la superficie y los 500 m de profundidad. Tales regiones sólo existen en las latitudes cercanas al Ecuador; las diferencias más grandes de temperatura se encuentran en la parte occidental del Océano Pacífico; sin embargo, también son satisfactorias las regiones al este y al oeste de Centroamérica y algunas áreas alejadas de la costa del sur de los Estados Unidos y al oriente de Florida.

Fig2.- Zonas térmicamente favorables; se encuentran en las regiones ecuatoriales y subtropicales CETO.V.-2

2.- SISTEMAS C.E.T.O. Un sistema C.E.T.O. es un ciclo de potencia de vapor, tipo Rankine, que opera en condiciones bastante especiales; como las temperaturas en el evaporador y el condensador son bajas, se debe escoger un fluido de trabajo cuya presión de vapor sea bastante grande a esas...