Explicación del oxicombustible:cómo el oxígeno puro mejora la eficiencia de las centrales eléctricas

El oxicombustible es la quema de combustible con oxígeno puro en lugar de la mezcla de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono en el aire. Cuando el combustible se quema utilizando oxígeno puro, cualquier contenido de dióxido de carbono se puede almacenar sin necesidad de eliminar el nitrógeno, lo cual es un paso crítico en la purificación de productos de desecho en las centrales eléctricas. Los gases liberados por las centrales eléctricas tienen un 75% de nitrógeno, que debe eliminarse del vapor de dióxido de carbono. La aplicación más prometedora es la de las centrales eléctricas que queman carbón, pero las turbinas de gas, la producción de oxígeno y las aplicaciones de soldadura también pueden beneficiarse.

Las centrales eléctricas de carbón se pueden reconfigurar para quemar oxicombustible sin cambiar el diseño de la caldera, aunque la temperatura de combustión es alta en la mayoría de las calderas. El proceso de oxicombustión da como resultado carbón con una temperatura de combustión mucho más alta, pero esto se puede controlar mezclando oxígeno con vapor o gases de combustión de otros procesos de la planta. El nitrógeno está presente en la caldera sólo en niveles bajos y se produce poco nitrógeno u óxido nítrico para contaminar el aire.

Los gases de combustión resultantes de la quema de combustibles fósiles con oxicombustible no contienen nitrógeno. El dióxido de carbono y el agua son los componentes principales del gas, que pueden concentrarse en corrientes de dióxido de carbono casi puro. El beneficio es que el gas restante se puede comprimir, secar y purificar mucho más rápido y de forma más económica que los métodos tradicionales antes de trasladarlo al almacenamiento.

El ciclo de la turbina de gas se mejora mediante el uso de oxicombustible, pero debido a que las palas de la turbina de gas no toleran bien las altas temperaturas, las turbinas requieren un rediseño para funcionar con combustible oxigenado. Los gases de combustión a alta temperatura que salen de una turbina modificada en realidad hacen que el ciclo de vapor sea más eficiente. La soldadura y el corte con oxicorte también brindan a los soldadores un mayor control sobre la cantidad de calor que se genera, de modo que la temperatura de una zona de soldadura se puede mantener en niveles seguros. El tamaño y la forma del cordón de soldadura se controlan más fácilmente y los cambios necesarios para utilizar oxicombustible en la soldadura son bastante simples.

Todavía se están desarrollando aplicaciones completas del oxicombustible. La tecnología ha sido probada en Estados Unidos, Canadá, Europa y Japón, y la menor complejidad y riesgos de la tecnología son atractivos. La demanda de plantas de carbón de combustión limpia e instalaciones de producción de energía que sean más seguras para el medio ambiente podría provocar un gran aumento de los sistemas de combustible a base de oxígeno a medida que avanza la tecnología. También podría ser posible producir oxígeno y separarlo del aire a un coste menor que los métodos criogénicos.

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