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La historia de la revolución del carbón: ¿Cómo una central eléctrica llevó a Estados Unidos a la era del carbón pulverizado?
El carbón ha desempeñado un papel importante en la historia energética de Estados Unidos. La forma de quemar carbón ha experimentado cambios importantes con los avances tecnológicos, especialmente la llegada de la tecnología del carbón pulverizado, una innovación que ha permitido convertir el carbón en calor de manera más eficiente y ha sentado las bases para el funcionamiento de las centrales eléctricas modernas. El surgimiento de la tecnología de combustión de carbón pulverizado marcó el comienzo de una revolución del carbón, que no sólo cambió la forma en que se producía electricidad, sino que también tuvo un profundo impacto en la productividad económica y social de los Estados Unidos.
Orígenes de la tecnología del carbón pulverizadoUna caldera de carbón pulverizado es una caldera industrial que genera calor quemando carbón pulverizado (también llamado polvo de carbón o ceniza de carbón).
Antes de la llegada de la tecnología del carbón pulverizado, la mayoría de las calderas utilizaban tecnología de combustión en parrilla, donde el combustible se coloca en forma de partículas semitrituradas en una parrilla móvil en la parte inferior de la caldera y se quema mediante un flujo de aire ascendente desde la parrilla. Sin embargo, este enfoque tiene muchas limitaciones en cuanto a eficiencia y funcionamiento. En 1918, la Milwaukee Power and Light Company realizó experimentos con carbón pulverizado, una exploración que sentó las bases para la posterior tecnología de combustión de carbón pulverizado. Esto permitió que la central generadora de Oneida Street, la primera planta eléctrica central de Estados Unidos, comenzara a utilizar combustible pulverizado para generar electricidad.
Principio de funcionamiento de la caldera de carbón pulverizadoEl principio básico de funcionamiento de una caldera de carbón pulverizado es moler carbón hasta convertirlo en un polvo fino como harina, de modo que el espacio dentro de la caldera se pueda utilizar por completo para quemar combustible sólido. Durante este proceso, el carbón crudo primero se mezcla completamente con aire y luego se tritura mediante secado a alta temperatura. Luego, el carbón pulverizado se transporta a través de tuberías hasta el quemador, donde se mezcla con más aire caliente y se pulveriza en la caldera.
La tecnología actual del carbón pulverizadoEsta operación no sólo mejora la eficiencia de la combustión, sino que también reduce el humo y las cenizas residuales, que en última instancia son interceptados y procesados por sistemas especializados de eliminación de cenizas, como los precipitadores electrostáticos.
Las centrales eléctricas de carbón pulverizado actuales se pueden dividir en tres categorías: centrales eléctricas de carbón pulverizado subcríticas, centrales eléctricas de carbón pulverizado supercríticas y centrales eléctricas de carbón pulverizado ultrasupercríticas. Las principales diferencias entre los tres son las temperaturas y presiones a las que operan, y a medida que aumentan estos parámetros, también aumenta la eficiencia de funcionamiento de la caldera.
Además, en distintas instalaciones se utilizan distintos tipos de carbón (como el carbón indio o el carbón indonesio) para mejorar la eficiencia debido a sus diferentes valores caloríficos. Todo esto demuestra que la tecnología del carbón pulverizado continúa evolucionando y sigue desempeñando un papel importante en la producción de energía.Las plantas subcríticas tienen una eficiencia de alrededor del 37%, mientras que las plantas supercríticas pueden alcanzar el 40% y las plantas ultrasupercríticas tienen eficiencias entre el 42% y el 45%.
Otras aplicaciones de la tecnología del carbón pulverizado
Además de las centrales eléctricas, la tecnología del carbón pulverizado tiene otras aplicaciones, como las locomotoras de vapor y los barcos mercantes. En 1929, la Oficina Naviera de los Estados Unidos evaluó un barco mercante llamado Mercer, que tenía una caldera de carbón pulverizado, y descubrió que funcionaba con el 95 por ciento de la eficiencia del combustible de petróleo. El uso de carbón pulverizado como combustible no sólo mejora la eficiencia operativa, sino que también es más competitivo en términos de costos que la combustión de petróleo.
Perspectivas de futuro
Con la mejora de la conciencia ambiental y el auge de las energías renovables, la tecnología del carbón pulverizado enfrentará nuevos desafíos en el futuro. Sin embargo, muchos expertos todavía creen que la eficiencia y viabilidad de la tecnología del carbón pulverizado todavía tiene una gran importancia estratégica a corto plazo. Cómo utilizar esta tecnología de forma continua y eficaz en el camino hacia el desarrollo sostenible será una cuestión que deberá abordarse urgentemente en el futuro.
Por lo tanto, en el contexto de la transformación energética global, lo que debemos pensar es si la tecnología del carbón pulverizado puede adaptarse a las necesidades energéticas futuras y a los desafíos ambientales y seguir brillando bajo nuevas políticas energéticas.
