Una compañía australiana está desarrollando una turbina de micro gas que funciona con fuentes renovables para sacar a los hogares de la red eléctrica.
La empresa australiana del sur ecoJet Engineering ha desarrollado una turbina de gas de 20kW liviana y portátil con fondos de la Royal Australian Air Force y el Gobierno del sur de Australia. El proyecto apunta a reemplazar los generadores diésel que normalmente se usan para proporcionar electricidad a las unidades en el campo.
La unidad prototipo tiene solo un 10% del peso de un generador diesel de combustión interna típico y puede configurarse para funcionar con una gama de combustibles líquidos y gaseosos, incluyendo propano, gas natural y diesel. La semana pasada se celebraron en Canberra una serie de demostraciones de la nueva tecnología para el personal superior de Defensa.
EcoJet planea usar su tecnología para desarrollar un producto comercial para los hogares y la industria para complementar las tecnologías existentes, como los paneles solares y el almacenamiento de baterías.
El co-director de la compañía, Alexander Wright, dijo que los primeros clientes probablemente serían una combinación de vivienda doméstica y defensa.
“Un producto militar es un producto comercial con un montón de cosas adicionales en la parte superior, por lo que podemos modificarlo fácilmente para que se adapte a ambos mercados, ya que estamos muy interesados en penetrar en ambas áreas”, dijo.
Wright dijo que una unidad doméstica sería más pequeña (alrededor del tamaño de 10kW) y probablemente sería alimentada por el suministro de gas natural existente en la casa.
“Parte de eso es capitalizar el entorno actual: tenemos altos precios de la energía y una gran cantidad de infraestructura obsoleta en términos de líneas eléctricas y la confiabilidad de la red, particularmente en el sur de Australia, por lo que estamos tratando de aprovechar el mercado y la necesidad de encontrar una alternativa”, dijo Wright.
“Si una aplicación de la industria en particular tuviera picos de alta demanda que la infraestructura solar existente no pudiera satisfacer, entonces podría usar esta capacidad para cumplir con esos picos . Alternativamente, podría usarlo en una carcasa configurada para complementar un pequeño sistema solar con esta tecnología para proporcionar energía esencialmente fuera de la red ”.
El sistema del motor que genera la potencia, excluyendo el sistema de control y el tanque de combustible, pesa solo 48 kg en la unidad de demostración en comparación con 433 kg para una parte equivalente en un generador diesel militar actual.
También es aproximadamente dos tercios del tamaño del motor diesel, que mide unos 600 mm de largo y 250 mm de ancho.
La micro turbina funciona básicamente de la misma manera que un motor a reacción típico en el que un compresor toma aire y lo pasa a una cámara de combustión donde se inyecta combustible y se enciende cuando pasa a través de una turbina, lo que crea una rotación.
“Lo que tenemos como parte de nuestra solución novedosa es un conjunto de eje integrado donde el eje que conecta la turbina y el compresor tiene un generador integrado”, dijo Wright.
“El generador gira con la turbina para crear energía eléctrica a partir de la energía de rotación extraída de esos gases quemados”.
La colaboración entre Wright, James Kim y Warren Day que llevó a la formación de ecoJet Engineering comenzó en 2015 con un proyecto de Honores en la Universidad de Adelaide que logró una de las turbinas de gas ultra-micro más pequeñas del mundo.
A través de estudios adicionales en la Universidad de Australia del Sur, la colaboración ganó una subvención de Venture Capitalist en 2016, que ayudó a lanzar la compañía.
ecoJet Engineering también lanzó su diseño de turbina de gas ultra-micro a una convención de tecnología militar en Adelaide, donde fue nombrada la mejor innovación.
Los principales actores en la industria global de micro turbinas de gas incluyen Capstone Turbine Corporation (EE. UU.) Y Bladon Micro Turbines (Reino Unido), pero Wright dijo que su enfoque era más en aplicaciones industriales en el rango de 30 kW y más.
Australia del Sur encabeza la nación en la captación de energía eólica y energía solar en la azotea con fuentes renovables que representan más del 50 por ciento de la electricidad generada en el estado.
Sin embargo, el cierre de dos centrales eléctricas de carbón en los últimos años ha hecho subir los precios y aumentar la dependencia de Australia del Sur en los suministros de energía de los estados del este de Australia, especialmente en tiempos de demanda máxima.
Wright dijo que la movilidad de la unidad ecoJet de peso ligero, la versatilidad de la fuente de combustible y el potencial para una producción de electricidad más eficiente estaban entre las ventajas del sistema en comparación con los generadores diesel tradicionales.
Dijo que la unidad de demostración ya tenía tasas de flujo comparables con los generadores diésel actuales.
“Y eso es comparar una unidad prototipo con un producto comercialmente maduro”, dijo Wright. “Tenemos muchas posibilidades de mejorar nuestra eficiencia por encima de eso con cosas como recuperación de calor, avances de rodamientos, el uso de materiales avanzados como cerámica y grafenos y maquinaria turbo de múltiples etapas, lo cual no es común en turbinas de esta escala”.
“Estamos planeando un cronograma de desarrollo bastante rápido y, como parte de esta demostración, estamos buscando más inversiones de la defensa y subvenciones gubernamentales”.
EcoJet Engineering recibió fondos a principios de este año del gobierno de Australia Meridional y del Centro de Innovación del Centro de Guerra Aérea RAAF para avanzar su diseño conceptual para una turbina de micro gas de 20kW en una unidad prototipo viable.
“En general, para llegar al punto en el que nos encontramos actualmente, demoramos entre un año y medio y dos años, y lo hemos logrado en menos de un año, por lo que nuestro objetivo es continuar ese rápido avance en los próximos dos años. Tres años para lograr un producto comercialmente listo, algo que podemos llevar al mercado y comenzar a producir en masa”, dijo Wright.
“Ese es un plazo bastante agresivo y estamos trabajando con la Defensa y la industria en general para desarrollar esas relaciones”.
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