Energía eléctrica

 ENERGIA ESTACIONARIA Y VEHICULAR

La transformación de energia cualquiera sea su origen, en electricidad o movimiento, asume características totalmente diferentes dependiendo de su destino. Transformar la energía química contenida en un combustible  en movimiento vehicular implica el condicionamiento de las relaciones de peso, volumen y superficie con respecto a la potencia del mecanismo destinado a producir esa transformación. También de la energia específica del combustible en sí y por ultimo del peso del contenedor del propio combustible. Las tres cosas deben ser llevadas “a cuestas” por el propio vehículo y por lo tanto influirán directamente en su rendimiento partiendo de la base que el vehículo esta destinado al transporte de pasajeros y carga y todo lo que sea adicional influirá negativamente en  su eficacia.

Distinto es si se trata de energia estacionaria. En este caso los condicionamientos son solo de origen económico ya que, en muchos casos, el peso de una instalación refleja el monto de la inversión. El combustible de una turbina es 700.000 veces mas pesado que el de una usina  nuclear, pero el peso del reactor resulta prohibitivo para el uso aeronáutico.

Tomemos casos concretos para ejemplificar. Un aerogenerador de 400 Kw  (550 HP) similar a los dos instalados por Cretal en Tandil. Su peso total, incluyendo la base de hormigón, ronda en las 120 toneladas y su volumen, grosso modo, en los 3000 m3. Con esos datos resulta una potencia especifica de 0,0045 HP/Kg. y una relación  potencia sobre volumen de 0,00018 HP por litro. Sin embargo estos serian los indices brutos porque los 400 Kw solo están en juego un 25 % del tiempo total debido a la intermitencia del viento. Los valores netos entonces serian la cuarta parte de los calculados. Este ejemplo, el aerogenerador, es la expresión típica de un generador estacionario accionado con energia natural .

Vayamos al otro extremo, ejemplo típico de motor vehicular.  Una turbina aeronáutica General Electric T54 GE 100 de 4330 HP de servicio continuo que solo permanece en tierra para cambiar de tripulación, o sea 100 % de utilizacion. Su peso es de 327 Kg y su volumen 450 litros, 500 mm de diámetro máx. por 2000 largo.

Con esos valores la potencia especifica resulta  ser 13,24 HP / Kg y  9,6 HP/  litro, valores que frente a los establecidos como típicos de un aerogenerador resultan ser 11.760  y 213.000 veces mayor. Para mayores detalles aconsejamos acudir a las charlas del CD3, *la potencia especifica e *hidrogeno . Dentro de medio siglo, ya agotados los combustibles fósiles no renovables nos quedaran diversas alternativas, inobjetables, para la energia estacionaria generada vía solar, eólica o hidroeléctrica para las cuales según vimos poco importan los índices de potencia, peso de combustible o peso del tanque portador del combustible.

¿Cuál es el peso de combustible o del deposito del mismo cuando hablamos de energías renovables? ¿Cuánto pesaba el deposito de la energia de la Santa Maria, La Pinta o la Niña?...¿Y el combustible?...Sin embargo, como hemos visto, la potencia especifica de un aerogenerador esta tan lejos de la de una turbina o un motor de combustión interna que ya nos permite ignorarla como una alternativa de mecanismo de impulso vehicular para el futuro o por lo menos resignarla al aspecto deportivo, usándola solo en un planeador o un velero tradicional.100 Hp vehiculares, es decir con el aerogenerador a cuestas, significarían 22.000 Kg ( 100/ 0,0045) sin entrar a analizar la acumulación necesaria para suplir la intermitencia.

No es posible volver a las carabelas.  Lo mismo ocurre con la alternativa solar, tema que hemos discutido reiteradamente; la densidad de la radiación nos obliga a cubrir superficies tan grandes que fracasa por ese motivo. Con el mismo criterio, pero visto desde la óptica del combustible, el automóvil eléctrico impulsado a baterías no tiene la más mínima posibilidad de competir como alternativa: mas de 3000 Kg de baterías se necesitan para la misma potencia que un automóvil mediano con una autonomía apenas fuera de la urbana. También nos permite definir tendencias en los desarrollos actuales para encontrar soluciones futuras. De las famosas *celdas de combustibles (CD3), actualmente en investigación, las que se perfilan como interesantes son las de Hidrógeno, con una potencia especifica de 0.35 HP/ Kg frente a las de ácido fosfórico con solo 0,02. Imaginemos un automóvil de 100 HP mas que común hoy día. La celda deberá pesar 285 Kg si es de Hidrógeno pero 5000 Kg si es de ácido fosfórico. 

Ing. Enrique O.Nielsen
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