La Corporación Nacional de China (CNNC) anunció recientemente la puesta en marcha del primer generador comercial de energía a escala mundial que opera con dióxido de carbono supercrítico en lugar de emplear el tradicional vapor de agua. Este avance es considerado un hito con potencial para transformar la tecnología de la energía nuclear.
El novedoso generador ya se encuentra operativo dentro de la acería Shougang Shuicheng Steel, ubicada en la provincia china de Guizhou. Según reportó el periódico South China Morning Post, se anticipa que este desarrollo pionero establezca el modelo para la creación de futuras unidades de generación.
La investigación de estos ciclos termodinámicos ha sido una prioridad para el Instituto de Energía Nuclear de China por más de una década. El resultado fue el diseño de equipos más compactos, con una menor disipación de calor y una mayor eficiencia comparados con varios sistemas de vapor habituales. Recientemente, el Instituto logró validar su viabilidad en una instalación productiva real.
⚡ Ventajas del Dióxido de Carbono en la Producción Eléctrica
El nuevo sistema de generación emplea dióxido de carbono en estado supercrítico. Este estado particular se alcanza al someter el CO2 a presiones y temperaturas elevadas, momento en el cual exhibe propiedades que son intermedias entre un líquido y un gas. Esta característica lo distingue de las centrales eléctricas convencionales, las cuales dependen del vapor originado al calentar agua para impulsar las turbinas que generan electricidad.
El dióxido de carbono demuestra ser más eficiente que el vapor cuando se utiliza con fuentes de calor de alta temperatura. Su efectividad supera el 50%, mientras que la eficiencia de los métodos utilizados en plantas que emplean vapor de agua se limita aproximadamente al 40%.
Adicionalmente, debido a su mayor densidad en comparación con el vapor, el CO2 posibilita la fabricación de unidades con componentes de menor tamaño que, sin embargo, logran producir una cantidad idéntica de energía. Esta característica facilita su implementación en ubicaciones donde previamente era inviable, según afirmaciones del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias.
🌎 Iniciativas Análogas en el Escenario Mundial
Si bien la puesta en práctica inicial ocurrió en China, la configuración de generadores de energía que utilizan dióxido de carbono está siendo ensayada en otras regiones. Un ejemplo notable es el proyecto STEP (Supercritical Transformational Electric Power) en territorio estadounidense.
En el marco de esta iniciativa, una planta de 10 MW (megavatios) ha alcanzado la máxima velocidad de operación a una temperatura de 500°C, logrando generar 4 MW. Esta potencia es suficiente para abastecer de energía eléctrica a más de cuatro mil hogares en la ciudad de San Antonio, Texas.
Los planes de futuro del proyecto, liderado por GTI Energy y financiado por el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), incluyen la expectativa de alcanzar la meta de 10 MW durante la fase final de las pruebas, operando a una temperatura superior de 715 °C.