Un enfoque que se ha venido utilizando desde hace algún tiempo para mejorar el rendimiento de los motores o plantas eléctricas y la economía de combustible, es el uso de tecnologías de ciclo combinado. La generación del ciclo combinado es un proceso que se ha usado ampliamente en las plantas eléctricas para la generación de energía.
De su uso en centrales eléctricas pasó a convertirse en una opción viable para su utilización en aplicaciones automotrices. Esto en gran parte impulsado por los avances de las tecnologías, la calidad de los materiales, la nanotecnología y los dispositivos MEMS o sistemas electromecánicos.
Las centrales de ciclo combinado han introducido un aumento significativo de la eficiencia respecto a las centrales de ciclo simple.
¿Qué es un ciclo combinado?
En términos simples, una planta de ciclo combinado consiste en un ciclo de subida y bajada, en el que se combinan más de un tipo de ciclo para generar energía de forma más eficiente. ¿Qué significa esto? Significa que mientras una planta eléctrica solo utiliza parte de la energía que ella misma genera, en una planta de ciclo combinado se tiene dos o más formas de generar energía.
¿Cómo aplica el ciclo combinado en una central de energía térmica?
En una central de energía térmica de ciclo combinado, el ciclo de subida normalmente se compone de una turbina de gas basada en un ciclo Brayton. En el ciclo de bajada utiliza una turbina de vapor, la cual se encuentra basada en un ciclo Rankine. Se utilizan turbinas de gas porque convierten de manera más eficiente el gas en electricidad.
La utilización de ciclos combinados para la generación de energía, es la primera opción si se tiene como objetivo generar la mayor cantidad de energía al quemarse cierta cantidad de combustible.
¿Cuál es la eficiencia de las plantas de generación de energía de ciclo combinado?
En términos de eficiencia, una planta de generación de energía de ciclo combinado cuenta con una potencia neta de salida que se divide por el poder calorífico del combustible. Si la planta solo produce electricidad, se calcula hasta un 59% de eficiencia.
En el caso de la generación combinada de calor y electricidad, la eficiencia se puede incrementar hasta un 85%. Esto logra un incremento de la eficiencia de hasta un 30% de generación de energía.
Ciclo combinado en el uso automotor
Generalmente, cuando se habla de ciclos combinados pensamos en las centrales eléctricas, pero BMW propuso la utilización de ciclo combinado en los coches. Han planteado utilizar el calor generado por los gases del escape para impulsar turbinas de vapor.
De allí nace en el 2020 el BMW iX3, una camioneta deportiva con consumo de combustible de ciclo combinado. Combina la energía eléctrica con emisiones de CO2, lo que es genial para el medio ambiente.
Combustible utilizado en las centrales de ciclo combinado
En la actualidad, las centrales de energía de ciclo combinado suelen funcionar con gas natural, aunque se puede utilizar fuel oil, gas sintético, energía solar, carbón u otros tipos de combustibles.
