Su ausencia de vibraciones, y por tanto, de ruido, convierte a este tipo de propulsores en ideales para su empleo en sumergibles sigilosos
Ingenieros del Instituto Técnico de Física y Química adjunto a la Academia de Ciencias de China han creado el generador termoacústico Stirling más potente del mundo.
La compacta instalación, de 2 m de largo y 0,63 m de diámetro máximo, prácticamente no genera ruido y produce 100 kW de energía eléctrica. Estos generadores son ideales para su uso en el espacio y en submarinos, ámbitos en los que la ausencia de ruido es clave. China está considerando su empleo en ambos tipos de vehículos, según informa SCMP.
Aunque la NASA registró la patente de un dispositivo similar (LEW-TOPS-80), la agencia espacial estadounidense todavía no ha desarrollado una instalación que funcione, apunta el medio.
En una demostración reciente, el prototipo chino de motor Stirling -un tipo de motor térmico que opera por compresión y expansión y produce una conversión neta de energía calorífica a energía mecánica- produjo una revolucionaria potencia de 102 kW a una temperatura de la fuente de calor de 530 °C.
Se trata de la primera vez en el mundo que este tipo de generador supera el umbral de los 100 kW, lo que supone un importante hito para su aplicación práctica.
“La eficiencia actual de la conversión termoeléctrica es de aproximadamente el 28 %. Con un fluido térmico más caliente que 600 grados, la eficiencia podría alcanzar el 34%”, detalló el profesor Hu Jianying.
De este modo, la prometedora instalación se ha acercado a la eficiencia de las turbinas de vapor clásicas manteniendo muchas de sus ventajas: funcionamiento casi silencioso, uso de absolutamente cualquier fuente de calor, simplicidad de diseño y una pequeña cantidad de piezas móviles.
El innovador sistema consta de un motor Stirling termoacústico y un motor lineal, encerrados en una carcasa rígida (que sirve como aislamiento acústico adicional). El dispositivo convierte el calor en ondas sonoras, que resuenan para formar una onda sonora viajera, esto es, oscilaciones generadas por la transferencia de energía de un lugar a otro. La onda sonora mueve el pistón de un generador lineal, produciendo corriente alterna.
“El medio de trabajo es helio a alta presión de 15 megapascales [150 atmósferas], y la ausencia de piezas mecánicas que requieran lubricación hace que la vida útil del generador pueda superar la década”, explicó Hu.
Cabe recordar que la Armada china lleva años experimento con un motor Stirling para submarinos. Los propulsores de este tipo, al ser muy silenciosos y sin vibraciones, hacen que los sumergibles apenas sean detectables por los sonares enemigos.