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Il Southwest Research Institute e l'Università del Texas a San Antonio stanno collaborando per acquisire dati per un modello computazionale per l'anidride carbonica supercritica (sCO 2 ) generazione di energia. Il lavoro, guidato da Jacob Delimont della divisione di ingegneria meccanica di SwRI e Christopher Combs del College of Engineering dell'UTSA, è supportato da $ 125, 000 sovvenzione dal programma Connecting through Research Partnerships (Connect).
sCO 2 è l'anidride carbonica mantenuta al di sopra di una temperatura e pressione critiche, che lo fa agire come un gas pur avendo la densità di un liquido. È anche non tossico e non infiammabile, e il suo stato supercritico rende sCO 2 un fluido altamente efficiente per generare energia perché piccoli cambiamenti di temperatura o pressione causano cambiamenti significativi nella sua densità. Tipicamente, le attuali centrali elettriche utilizzano l'acqua come mezzo termico nei cicli energetici. Sostituzione dell'acqua con sCO 2 aumenta l'efficienza fino al 10%.
A causa dell'efficienza di sCO 2 come mezzo termico, le turbomacchine delle centrali elettriche possono essere un decimo delle dimensioni dei componenti delle centrali elettriche convenzionali, fornendo il potenziale per ridurre l'impronta ambientale, nonché il costo di costruzione di eventuali nuove strutture.
Delimont e Combs intendono lavorare con una sCO . a fuoco diretto 2 ciclo, che comporta l'aggiunta di carburante e ossigeno direttamente nella CO 2 flusso, facendolo bruciare, rilasciare calore, e creare sCO 2 .Questo nuovo tipo di ciclo di alimentazione consente una maggiore efficienza e minori emissioni di gas serra.
"Questo ciclo di alimentazione consente di catturare il 100% della CO 2 emissioni che altrimenti finirebbero nella nostra atmosfera, " Disse Delimont. "Il CO . catturato 2 ha molti usi potenziali, comprese diverse applicazioni nell'industria petrolifera e del gas e persino la carbonatazione nelle bevande analcoliche di tutti i giorni."
La sfida che il team deve affrontare è quella sCO . a fuoco diretto 2 la generazione di energia è una tecnologia così nuova che si sa molto poco del processo di combustione. Per raggiungere il loro obiettivo, Delimont e Combs collaboreranno alla raccolta di dati per convalidare un modello computazionale per una sCO 2 combustore.
"I dati per il modello non esistono, quindi prima lo acquisiamo, " ha detto Delimont.
Per visualizzare la combustione della sCO 2 carburante, UTSA fornirà lenti ottiche e sistemi laser, nonché l'esperienza di Combs nelle tecniche ottiche necessarie per visualizzare la fiamma nel combustore a fuoco diretto.
"Una volta che possiamo visualizzare il processo di combustione, possiamo utilizzare modelli computazionali per progettare le apparecchiature di combustione necessarie per rendere questo processo di generazione di energia una realtà, " ha detto Delimont.
Il programma Connecting through Research Partnerships sponsorizzato dall'Ufficio del Vicepresidente per la ricerca, Sviluppo economico, e Knowledge Enterprise presso UTSA e l'ufficio esecutivo presso SwRI, è un'opportunità di sovvenzione offerta per migliorare una maggiore collaborazione scientifica tra le due istituzioni e per aumentare la base di finanziamento della ricerca sia di UTSA che di SwRI con programmi di collaborazione tra campus.
