Facilitar la transición de Europa a un sistema energético fiable y rentable
Europa aspira a convertirse en el primer continente del mundo en lograr la neutralidad en emisiones de carbono y la independencia energética, por lo que está invirtiendo de forma notable en fuentes de energía renovable como, por ejemplo, las energías eólica y solar. Sin embargo, para ser sostenible de verdad, la energía renovable procedente de estas fuentes tiene que emplearse de forma eficiente durante los períodos de demanda punta y valle. «La energía renovable es mejor cuando se utiliza de inmediato —comenta Isaac Boxx, investigador del Instituto de Tecnologías de la Combustión en el Centro Aeroespacial Alemán—. El reto consiste en determinar cómo usar de manera eficaz la energía generada durante los períodos de demanda valle, es decir, cuando no se necesita de inmediato». Una opción es emplear este exceso de energía para producir hidrógeno. «El hidrógeno se puede mezclar con gas natural y, a continuación, distribuirlo a los servicios de abastecimiento de energía —explica Boxx—. Sin embargo, esto requiere que se queme en centrales eléctricas de turbina de gas convencionales, un proceso que podría afectar a la dinámica de llama turbulenta, la estabilidad de combustión y la formación de polutantes». Con el apoyo del proyecto HyBurn, financiado con fondos europeos, Boxx lidera una investigación para mejorar la comprensión de la estructura y la dinámica de llama turbulenta de gas natural enriquecido con hidrógeno en las condiciones de alta presión y alta carga térmica de una cámara de combustión de turbina de gas. «De este modo, nuestro objetivo es ayudar a facilitar la transición de Europa hacia un sistema energético fiable y rentable basado en la generación de energía renovable sin emisiones de carbono», agrega el investigador.
Una rica base de datos de mediciones experimentales avanzadas
La falta de acceso a datos experimentales de calidad ha constituido uno de los principales obstáculos a la hora de estudiar llamas enriquecidas con hidrógeno. «Los retos técnicos y la infraestructura especializada necesaria para realizar tales mediciones en condiciones controladas en una cámara de combustión de turbina de gas hacen que la tarea sobrepase las capacidades de la mayoría de los laboratorios de investigación del mundo», apunta Boxx. Esta falta de datos experimentales fiables sobre las llamas en condiciones relevantes para la cámara de combustión ha limitado, hasta ahora, la capacidad de los grupos de modelización y simulación numérica para desarrollar, probar y validar las herramientas rentables de análisis predictivo necesarias para diseñar la tecnología de combustión de nueva generación, explica el investigador. «HyBurn dio un vuelco a esta situación al crear una base de datos única y muy rica de mediciones experimentales avanzadas en las condiciones de alta presión y alta carga térmica de las cámaras de combustión de turbina de gas».
Preparar el camino hacia un futuro más limpio y brillante para Europa
La creación de esta base de datos comenzó con el desarrollo de herramientas avanzadas de imagenología láser de alta velocidad. A continuación, los investigadores las emplearon para estudiar las llamas en las exclusivas instalaciones de prueba de combustión de alta presión y ópticamente accesibles del Centro Aeroespacial Alemán. Los datos se compartieron con investigadores del mundo universitario y el sector industrial. «Al compartir estos datos, proporcionamos un caso de prueba difícil y complejo con el que múltiples grupos pueden comparar sus resultados de modelización y simulación —apunta Boxx—. Esto ofrece una forma de que las partes interesadas universitarias e industriales se comuniquen de manera efectiva, compartan resultados y generen innovación sin tener que compartir propiedad intelectual valiosa y protegida con celo». Según Boxx, esta colaboración prepara el camino hacia un futuro más limpio y brillante para Europa «Las herramientas desarrolladas durante este proyecto respaldado por el Consejo Europeo de Investigación contribuirán a la transición de Europa hacia un suministro de energía robusto, fiable y sin emisiones de carbono —concluye Boxx—. Estoy muy orgulloso de haber tenido la oportunidad de contribuir a este esfuerzo».
Palabras clave
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