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Científicos chinos devuelven la vida a un generador Stirling que batió récords mientras la patente de la NASA permanece en el papel

Científicos chinos devuelven la vida a un generador Stirling que batió récords mientras la patente de la NASA permanece en el papel

aunque NASA La patente LEW-TOPS-80 se alinea con este objetivo, al proponer un motor termoacústico acoplado a un generador eléctrico para generar electricidad en el espacio, y aún no ha revelado ningún prototipo o métrica de rendimiento específica.
El prototipo del generador termoacústico Stirling ha logrado resultados prometedores. Foto de : Boletín

El generador chino fue creado por el Instituto Técnico de Física y Química (TIPC) de la Academia China de Ciencias (CAS) y mide aproximadamente 2 metros (6½ pies) de largo y tiene forma de mancuerna.

Funciona con una eficiencia impresionante, según el profesor Hu Jianying del TIPC.

“La eficiencia actual de la conversión termoeléctrica es de alrededor del 28 por ciento; con un fluido térmico más caliente a 600 grados, la eficiencia puede alcanzar el 34 por ciento.

Esta eficiencia puede rivalizar con las turbinas de vapor.

El profesor Luo Erkang del TIPC destacó la confiabilidad del generador, su diseño simple, la falta de piezas móviles y la compatibilidad con diversas fuentes de calor.

«Funciona de manera silenciosa y eficiente, y puede utilizar diferentes tipos de calor, incluida la energía solar, el calor residual y la biomasa», dijo Lu según un comunicado de la academia.

El innovador sistema incluye un motor termoacústico Stirling y un actuador lineal encerrado en una carcasa sólida. El motor convierte el calor en ondas sonoras que resuenan para formar un campo sonoro estable. Luego, estas ondas accionan el pistón, que a su vez genera electricidad.

«El helio a alta presión de 15 MPa actúa como medio de trabajo, y la ausencia de piezas mecánicas que deban lubricarse significa que el generador puede tener una vida útil de más de una década», dijo Hu.

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Si bien la tecnología de los motores Stirling (desarrollada por primera vez por el ingeniero escocés Robert Stirling en 1816) enfrenta desafíos de fabricación debido a los requisitos de materiales para contener el gas a alta presión, su bajo nivel de ruido y su alta confiabilidad siguen siendo atractivos para contextos especializados.

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El uso de Suecia en submarinos y los avances de China en el uso de motores Stirling para aplicaciones marinas subrayan el valor de esta tecnología. Los submarinos modernos con propulsión independiente del aire (AIP), incluidos los submarinos Tipo 039A/B de la Armada china, utilizan motores Stirling como fuente de energía.

El generador termoacústico desarrollado por CAS no sólo abre nuevos horizontes para los diseños de motores Stirling convencionales, sino que también integra un motor que convierte directamente el sonido en energía eléctrica.

El diseño del motor evitó vibraciones dañinas y mantuvo un sello hermético dentro del mecanismo, señaló Hu.

«El actuador lineal, que consta de un pistón accionado sónicamente, imanes permanentes y bobinas, contribuye a la alta eficiencia de conversión. Su diseño simétrico también elimina algunas de las vibraciones dañinas.

«El actuador lineal mantiene un espacio muy pequeño, aproximadamente del grosor de un cabello humano, entre el pistón y el cilindro. Esto evita que las piezas se toquen mientras mantiene un entorno interno sellado.

Aunque no existe ningún artículo académico asociado con el anuncio de CAS, este logro resalta el potencial de los generadores termoacústicos Stirling para revolucionar la generación de energía en diversos campos.

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«Es una nueva tecnología prometedora para la energía solar térmica, la generación de energía de biomasa y los sistemas de energía distribuida», afirmó Hu.