Universidad Nacional de San Luis
La FICA dará inicio un nuevo del ciclo “Seminario de Investigación Actualización y Vinculación 2023 (SIAV FICA 2023)”, actividad dirigida a investigadores y estudiantes de posgrado de todas las especialidades e interesados en temas relacionados con la investigación en ciencias de la ingeniería y tecnologías afines.
El primer encuentro del ciclo 2023 iniciará el próximo viernes 18 de agosto, a las 11 horas en el Aula de Posgrado del Campus Universitario. Este seminario será realizado de forma (presencial, con el objetivo de divulgar las actividades de investigación, desarrollo y transferencia de tecnología que se desarrollan en el ámbito de la FICA.
Los temas a tratar incluyen todo tipo de trabajos enmarcados en proyectos de investigación; tesis de Especialización, Maestría y Doctorado; así como trabajos publicados o a publicar en congresos y/o revistas científicas.
En el primer encuentro disertará el Dr. Francisco Daniel Esteban sobre “Control no lineal para un convertidor DC-DC con puentes duales activos trifásico”. En segundo turno lo hará el Dr. Pablo Belzunce sobre “Simulación de una central térmica de ciclo combinado con captura de CO 2 empleando un absorbente sólido”,
Los Docentes responsables del “Seminario de Investigación Actualización y Vinculación 2023 (SIAV FICA 2023)” son: Dr. Ing. Federico Serra, Dra. Ing. María Laura Rodríguez, Dra. Ing. Nora Merino, Mg. Ing. Guillermo Magaldi. Docentes Coordinadores: Ing. Magdalena Costanzo; Dr. Ing. Pablo Belzunce; Dr. Ing. Francisco Esteban; Dra. Ing. Agr. Marisa Garbero.
Resumen:
En este trabajo, se propone una estrategia de control no lineal para un convertidor DC-DC con puentes duales activos trifásico que se utiliza para alimentar cargas de corriente constante. La estrategia de control propuesta permite regular la tensión de salida del convertidor en el valor requerido ante variaciones producidas en la carga, incluso en situaciones de cambio en el sentido del flujo de potencia. El convertidor se modela usando la técnica de modelado en espacio de estados generalizado, seguidamente se obtiene un modelo simplificado en coordenadas dq y finalmente se diseña un controlador basado en linealización por realimentación, el cual logra estabilización y buen desempeño dinámico a través de una adecuada elección de las salidas. Además, con el propósito de reducir el número de sensores, se diseña un observador no lineal para la corriente de salida del convertidor. Por último, el desempeño de la estrategia de control es validada mediante resultados de simulación.
Resumen:
Las centrales térmicas suministran el 63% de la energía eléctrica de Argentina y emiten alrededor de 186 MtCO 2 e/año. En particular, aquellas operadas a gas natural se proyecta que seguirán siendo empleadas en el mediano y largo plazo, considerando que en Argentina el gas natural es un combustible abundante, disponible y asequible, además de que garantiza una oferta de energía flexible y estable. Las tecnologías de captura de CO 2 post-combustión resultan una vía prometedora para el tratamiento de los gases de escape debido a su relativa facilidad de integración a las centrales térmicas existentes. La tecnología basada en absorción reactiva con aminas se considera la más próxima al mercado, sin embargo, presenta limitaciones para aplicaciones a gran escala debido a problemas como la elevada energía de regeneración (con una penalización de la eficiencia de la planta entre el 9,9% y el 14,0%), el alto costo, la degradación, la toxicidad, la corrosividad y la reacción con otros compuestos de los gases de combustión. El ortosilicato de litio (Li 4 SiO 4 ) se considera un material de interés para esta aplicación debido a su elevada capacidad de captura de CO 2 , elevada estabilidad cíclica y térmica y temperaturas de regeneración inferiores a las de otros absorbentes sólidos.
Cuando Li 4 SiO 4 se expone a una corriente de CO 2 a la temperatura y la presión adecuadas, captura CO 2 y forma carbonato de litio y metasilicato de litio mediante una reacción química exotérmica reversible.
En la presente contribución se realiza un análisis de integración energética de una planta de captura de CO 2 mediante Li 4 SiO 4 , utilizando curvas compuestas, para luego de su implementación evaluar la eficiencia global del sistema. Se adoptan las condiciones de operación propias de un gas de escape emitido desde una central térmica de ciclo combinado de triple presión a gas natural de 420 MW e de potencia. El proceso de absorción/desorción reactiva de CO 2 en Li 4 SiO 4 se considera mediante dos etapas continuas. Las mismas representan la operación cíclica y en paralelo de varias columnas que operan en estado no-estacionario. Para alcanzar una operación cuasi- isotérmica de las columnas en la etapa de absorción, se considera que una porción del gas de escape ingresa a menor temperatura en puntos de alimentación intermedios (lechos en serie) para lograr el atemperamiento del gas de proceso. El calor requerido en la desorción de CO 2 es provisto mediante calentamiento directo por gases de oxi-combustión de gas natural (CH 4 + O 2 ) generados en una cámara de combustión. Una unidad de separación de aire convencional (ASU) proporciona oxígeno puro.
El CO 2 obtenido se presuriza para su transporte y posterior utilización o almacenamiento. Como resultado del estudio de integración energética mediante el análisis pinch, se implementa una estrategia de integración que permite ahorrar hasta 255 MW th , lo que se traduce en una reducción significativa de las necesidades de refrigeración y calefacción. Los resultados muestran que se captura aproximadamente el 83.9% del CO 2 emitido en la central térmica, con una eficiencia neta eléctrica del 46%, frente al 56% que presenta la central térmica sin captura de CO 2 .