Aplicación Noon    Energy    está    desarrollando    un    motor    Stirling    para    trabajar    específicamente    con    luz    solar.    La    luz    del    sol    se concentra   mediante   un   espejo   parabólico   que,   como   un   girasol,      sigue   al   sol   durante   el   día.   El   motor   Stirling   se suspende en el punto focal del espejo y convierte el intenso calor del sol en energía limpia.  La combinación de un espejo   parabólico   (Dish)   y   un   motor   Stirling   se   llama   sistema      Dish- Stirling      y   es   parte   de   un   grupo   de   tecnologías   conocidas   como Energía    Solar    de    Concentración    o    CSP    (de    las    siglas    del    inglés Concentrated   Solar   Power).   Un   sistema   típico,   o   unidad,   produce nominalmente   entre   3   y   25   kWe   .   Aunque   estos   sistemas   pueden ser   usados   como   generadores   autónomos   fuera   de   red,   la   idea   es agruparlos   en   grandes   campos   para   producir   energía   renovable   a escala   industrial.      La   fundación   ( www.desertec.org )   ha   calculado   y representado   gráficamente   el   área   (desértica)   que   sería   necesaria para    cubrir    la    demanda    energética    mundial.    El    escenario    para generar   (una   gran   parte)   de   la   demanda   europea   de   electricidad en   regiones   como   el   norte   de   África   o   Andalucía,   es   realista   y   necesario.   Desde   el   punto   de   vista   técnico,   solo   queda   un obstáculo que impide el uso industrial: un motor Stirling fiable y eficiente. El motor Stirling El   motor   Stirling   fue   inventado   hace   casi   doscientos   años   (Rev.   Robert   Stirling,   1816)   y   ha   cautivado   la   imaginación   de muchos   ingenieros   desde   entonces.   Incluso   a   día   de   hoy   la   paradoja del   aparentemente   simple   ciclo   termodinámico   y   la   dificultad   de convertirlo    en    una    maquina    de    producir    energía    seria    y    fiable, continúa   intrigando   a   ingenieros   y   a   la   comunidad   científica   por igual.   Un   motor   Stirling   tiene   un   ciclo   termodinámico   cerrado   con calor   suministrado   externamente.      La   fuente   de   calor   puede   ser cualquier   cosa   desde   combustibles   fósiles   tradicionales   a   energía nuclear.   Obviamente   la   fuente   de   calor   para   el   nuevo   motor   Noon Energy   es   luz   del   sol   concentrada.   El   ciclo   termodinámico   produce trabajo   útil   comprimiendo   un   fluido   de   trabajo   cuando   está   frío   y expandiéndolo    cuando    está    caliente.    Como    la    expansión    del    gas genera   más   energía   que   la   que   cuesta   la   compresión   del   gas   frío,   se produce   trabajo   neto   que   puede,   por   ejemplo,   ser   convertido   en energía     cinética     de     un     cigüeñal.     En     descripciones     altamente idealizadas   del   motor   Stirling,   el   ciclo   de   eficiencia   iguala   al   ciclo   de   eficiencia   ideal   (Carnot)   .      Obviamente,   como muchas   otras   máquinas   reales,   el   motor   Stirling   no   alcanza   este   hipotético   óptimo   y   no   funciona   de   acuerdo   a   estos ciclos   simplistas   "de   manual".   Sin   embargo,   es   cierto   que   los   motores   Stirling   son   extremadamente   eficientes   si   está bien   diseñado.   Una   parte   crucial   del   motor   es   el   regenerador,   más simplemente      explicado      como      una      esponja      termodinámica. Tradicionalmente   consiste   en   una   pila   de   mallas   de   cable   muy   fino de   acero   inoxidable   que   absorbe   calor   del   fluido   de   trabajo   cuando fluye   del   espacio   caliente   al   espacio   frío   y   libera   el   calor   de   nuevo   al fluido    cuando    este    regresa.    Estos    procesos    tienen    lugar    bajo condiciones   extremas:   kilovatios   de   calor   son   transferidos   en   una fracción    de    segundo,    bajo    grandes    gradientes    de    temperatura    y propiedades      del      fluido      cambiando      rápidamente      (densidad, viscosidad,    etc).    La    malla    de    cable    es    una    buena    elección    para acomodar   estos   procesos   ya   que   tiene   un   gran   área   superficial   para transferir   el   calor   y   es   compacta   (pequeño   radio   hidráulico).      Sin embargo,   "empujar"   el   fluido   de   trabajo   a   través   de   una   pila   de malla   de   cable   fina   conlleva   una   considerable   cantidad   de   energía, resultando   así   el   reto   del   diseño   del   regenerador   en   encontrar   el   compromiso   óptimo   entre   una   superficie   grande   de transferencia   de   calor   y   potencia   de   bombeo.   Hasta   la   fecha   no   hay   motores   (comerciales)   con   un   regenerador   que   se beneficie   de   cálculos   científicos.   El   diseño   está   basado   en   experiencia   empírica   que   puede   estar   o   no   cerca   del   óptimo. Software   avanzado   full   3D   CFD      no   va   a   proporcionar   una   respuesta   tampoco:   Incluso   aunque   una   parte   del   ciclo podría   ser   simulada,   no   proporcionaría   reglas   generales   de   diseño   .   Cada   nueva   configuración   tendría   que   pasar   por esta caja negra trituradora de números, devolviendo una respuesta incomprobable. Un nuevo comienzo Noon    Energy    cree    que    cualquier    buen    diseño    debería    empezar    con    un    conocimiento    fundamental    de    la    física involucrada.      Noon   Energy   es   especialista   en   ciclos   termodinámicos   y   tiene   muchos   años   de   experiencia   con   máquinas Stirling   (   motores   y   crio-enfriadores)   y   por   tanto   únicamente   equipado   para   un   nuevo   comienzo   con   un   concepto revolucionario.   Para   los   complejos   cálculos   termodinámicos   Noon   Energy   usa   su   propio   software   que   fue   desarrollado originalmente en colaboración con el Dr. A.J.Organ en el departamento de ingeniería de la Universidad de Cambridge.  Fiabilidad   y   bajo   mantenimiento   son   claves   para   una   máquina   industrial   seria   y   Noon   Energy   está   trabajando   con socios   dedicados   a   la   alta   tecnología   por   toda   Europa   usando   los   últimos   conocimientos   en   métodos   modernos   de producción.   Los   detalles   del   nuevo   diseño   permanecen   confidenciales   por   el   momento.   Sin   embargo   se   puede   revelar que el primer diseño está especificado por Ia entrada térmica de un  EuroDish u otras estructuras de tamaño.
Desertec
EuroDish desarrollado por SBP
English