¿Qué Es La Tecnología Térmica?

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Cuando los precios del gas suben, la gente se interesa por la tecnología térmica. Descubra qué es la tecnología térmica y cómo se utiliza el calor para producir energía.

Cada vez que el costo del gas comienza a quemar agujeros en nuestras billeteras, comenzamos a prestar más atención al desarrollo de la tecnología de energía alternativa. En este momento, una de esas tecnologías prometedoras es tecnología térmica, que utiliza una de las formas más comunes de energía: el calor.

Para entender la tecnología, tenemos que saber un poco sobre termodinámica, que es el estudio de las leyes que rigen el movimiento del calor. Aunque la palabra pueda parecer intimidante, ya entendemos los conceptos básicos de la termodinámica a través del sentido común. Por ejemplo, sabemos que si pusiéramos una taza de café caliente en un congelador, el café no tardaría mucho en enfriarse. Esto se debe a que el calor viaja de las cosas calientes a las cosas frías. El calor viaja desde el café caliente y se escapa en el aire helado y continuará hasta que el aire y el café tengan la misma temperatura.

El término tecnología térmica puede ser confuso porque la gente lo usa tan ampliamente. Generalmente, cuando las personas usan el término "tecnología térmica", se refieren a las formas en que podemos usar el calor para hacer lo que queremos. Por ejemplo, algunas personas utilizan el término tecnología térmica para referirse al control del clima, por ejemplo, detener el movimiento del calor con aislamiento o cambiar la temperatura en una habitación. Debido a que el calor siempre quiere viajar de lo caliente a lo frío, es difícil hacerlo ir en la otra dirección. De hecho, es imposible según las leyes de la termodinámica. Las unidades de aire acondicionado, sin embargo, utilizan fluidos especiales que pueden funcionar dentro de estas leyes para hacer que una habitación sea más fría. Lea "Cómo funcionan los acondicionadores de aire" para saber cómo lo hacen.

También se dice que algunos dispositivos electrónicos, como las máquinas de fax térmico, utilizan tecnología térmica. Estos dispositivos electrónicos utilizan el calor para hacer su trabajo, a diferencia de las unidades de control de clima, que mueven el calor para hacer su trabajo. Una máquina de fax térmica, por ejemplo, genera calor de la electricidad en su cabezal de impresión. Luego, aplica este calor al papel térmico especial o a través de una cinta de transferencia para imprimir faxes. Este método lo convierte en una máquina de fax simple y duradera que ni siquiera necesita cartuchos de tinta para funcionar.

Convertir el calor en energía útil es difícil, pero los avances en el campo de la tecnología térmica lo han hecho más posible que nunca. Quizás la aplicación más emocionante de la tecnología térmica tenga que ver con capturar el calor del sol para producir electricidad. A continuación, descubriremos cómo esto es posible y por qué algunos creen que es la energía del futuro.

Tema candente: tecnología de energía solar térmica

Una torre solar rodeada de heliostatos.

Una torre solar rodeada de heliostatos.

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que los rayos del sol llevan una enorme cantidad de energía a la Tierra en forma de luz y calor. Sin embargo, ha sido un desafío aprovechar esta energía y convertirla de manera eficiente en electricidad utilizable. Paneles fotovoltaicos (FV), por ejemplo, puede convertir la luz del sol en electricidad para alimentar un hogar o edificio hasta cierto punto, pero sigue siendo comparativamente costoso o ineficiente.

Sin embargo, algunos creen que la tecnología térmica solar es el Santo Grial para la energía barata, limpia y renovable. Mientras que los combustibles fósiles pueden llevar al cambio climático global y son cada vez más caros, la energía solar térmica es limpia y pronto podría tener un precio competitivo. Al convertir el calor del sol en electricidad utilizable, esta tecnología podría ayudar a destetar a los países de los combustibles fósiles.

La energía solar térmica no convierte la energía solar directamente en electricidad como lo hacen los paneles fotovoltaicos. En su lugar, lo hace de forma indirecta, a menudo utilizando calor para convertir el agua en vapor. Y, al igual que en las plantas de energía que funcionan con combustibles fósiles, este vapor puede hacer girar una turbina que alimenta un generador eléctrico.

Algunos sistemas diferentes pueden acumular calor solar:

  • Torre solar: Cuando está rodeado de heliostatos, que son espejos especiales que rastrean el sol, una torre solar puede recoger la energía del sol. los central receptor en la parte superior de la torre recoge y almacena calor en sales líquidas especiales que se transportan desde la torre a un generador de vapor.
  • Bebederos parabólicos: Este tipo de sistema utiliza la forma de parábola para intensificar el calor y recogerlo del sol sin importar la hora del día. Tubos llenos de un fluido especial pasan por este sistema. A medida que el líquido especial se desplaza, se calienta y esencialmente "acumula" el calor. El fluido luego lleva su calor al agua, que se convierte en vapor. Lo especial del fluido es que es un aceite que puede alcanzar temperaturas de 750 grados Fahrenheit (400 grados Celsius) [fuente: Biello]. Las sales fundidas pueden almacenar calor adicional para usar cuando el sol no está disponible.
  • Reflector de fresnal: En lugar de calentar el fluido, este mecanismo calienta el agua directamente. Puede hacerlo de manera eficiente aumentando la presión atmosférica. Este vapor puede continuar para alimentar una turbina.

¿Qué es la tecnología térmica?: tecnología

-Los canales parabólicos acumulan calor para una planta de energía solar en el desierto de Mojave, California.-
  • Plato solar: Se mueven con el sol para acumular calor durante todo el día. Usando espejos, reflejan la luz del sol en un punto focal. Luego, convierten este calor en potencia mecánica al calentar un fluido comprimido. Luego, expandiendo ese fluido comprimido caliente puede operar un pistón y crear energía útil.

El Desierto de Mojave de California es el hogar de centrales eléctricas que utilizan canales parabólicos y torres solares. Varios países, como España, Marruecos e Israel, están construyendo o planeando construir plantas de energía solar térmica también [fuente: Wald].

¿Cómo pueden las plantas como estas ayudar a los países que no reciben mucho sol? Algunos dicen que es bastante factible instalar un sistema de líneas de transmisión que transportaría corrientes largas de alta tensión a alta tensión. De esta manera, los países ricos con sol podrían erigir plantas de energía solar térmica y enviar esta energía a lugares que no reciben tanto sol.

A medida que la tecnología se desarrolla, algunos creen que pronto se volverá lo suficientemente barato como para competir con los combustibles fósiles, especialmente con la ayuda de altos impuestos sobre las emisiones de carbono. Específicamente, esto podría funcionar si el precio de la energía solar térmica se reduce a aproximadamente 10 centavos por kilovatio-hora [fuente: Biello].

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Suplemento De Vídeo: TECNOLOGÍA PARA AISLAMIENTO TÉRMICO: MEJOR EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA INDUSTRIA DE INFRAESTRUCTURA.




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