Bicentenario de los Teoremas de Carnot de la Revolución Industrial a la Transición Energética

Esta jornada la organizó El Comité de Energía y Recursos Naturales del Instituto de la Ingeniería de España el pasado martes 16 de abril a las 18:00h

 

PRESENTACIÓN

En 1824 Nicolas Léonard Sadi Carnot publica Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres a développer cette puissance, que puede considerarse el origen del Segundo Principio de la Termodinámica. La máquina de vapor había surgido en el siglo XVIII dando origen en Inglaterra a la primera Revolución Industrial. Enseguida se produjeron avances en la maquinaria textil que movía la máquina de vapor, pero no en la máquina en sí, con grandes dimensiones y escaso rendimiento. La mejora de la máquina de vapor fue el objetivo de la publicación de Carnot. Para ello, se planteó dos interrogantes: (1) ¿había algún límite al trabajo que se podía extraer de dos fuentes térmicas dadas? y (2) ¿era el vapor el mejor fluido para convertir en trabajo el calor de dichas fuentes? Su respuesta se conoce hoy como los teoremas o corolarios de Carnot.

En la conferencia se partirá de este hecho histórico, del que celebramos el bicentenario en este año, para exponer brevemente diferentes sistemas de conversión termo-eléctrica (ciclos de Carnot, Stirling, Ericsson, Rankine y Brayton), haciendo hincapié en las limitaciones que tienen y en cómo aprovechan en mayor o menor medida los teoremas de Carnot. Se expondrán luego realizaciones prácticas de los mismos, desde las más clásicas (centrales térmicas de carbón y nucleares, ciclos combinados) a las más modernas (ciclos ORC, S-CO2, Allam, Kalina), haciendo énfasis cómo la tecnología ha ido cada vez más acercándose a las hipótesis de Carnot para mejorar la eficiencia.

La sesión terminará presentando un sistema de almacenamiento de energía eléctrica a gran escala mediante bombeo térmico de calor, conocido comúnmente como batería de Carnot, que puede ser un complemento a las centrales hidráulicas reversibles. Sobre él se hará hincapié en el elemento clave: una bomba de calor de muy alta temperatura, susceptible también de ser aplicable a la descarbonización de procesos industriales.

De este modo, se completa el viaje previsto en el título: introducción histórica, primeras aplicaciones, desarrollos del siglo XX, perfeccionamientos en el siglo XXI y aprovechamiento para la descarbonización.

PROGRAMA

18:00 Bienvenida a los asistentes y presentación de la Jornada.

D. José Trigueros. Presidente del Instituto de la Ingeniería de España.

Dª. Yolanda Moratilla. Presidenta del Comité de Energía y Recursos Naturales del IIE.

Dª. Eva Arenas. Directora de la Cátedra Rafael Mariño.

18:05 De la Revolución Industrial a la Transición Energética.

D. José Ignacio Linares. Catedrático de Ingeniería Energética en Comillas-ICAI.

18:55 Coloquio

19:00 Clausura de la jornada

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