Flameless errekuntzak klima aldaketaren aurka

Abstract

Gaur egun klima aldaketaren inguruan daukagun egoera hobetzeko, energia kontsumoa murriztu behar da eta teknologia eraginkorrak eta emisiorik gabekoak suspertu behar dira. Nahiz eta energia berriztagarrien alde apustu egin, gaur egungo datuen arabera, bai gaur egun zein etorkizunean erregai fosilen kontsumoa energia primarioa izango da. Egoera honen aurrean erregai fosiletan oinarritzen diren teknologiei buruz ikerkuntzak egitea beharrezkoa da, teknologia berderantz bideratzeko. Klima aldaketari aurre egiteko flameless errekuntza garatu da. Flameless errekuntza produktuen aerodinamikan oinarritzen da, eta horiek birzirkulatuz erreaktiboak diluitu egiten dira. Horri esker O2-aren kontzentrazioa murrizten da labeko gar tenperatura murriztuz. NOx gasen emisioak tenperaturarekin erlazionatuta daudenez, labe tenperatura murriztean, NOx emisioak murrizten dira. Gainera, produktuen birzirkulazioaren bitartez erreaktiboak aurreberotzen badira, energia eraginkortasuna hobetzen da. Teknologia berri horrek aplikazio zuzena izan dezake tenperatura altuko labe eta galdaretan; adibidez, potentzia termikoko instalazioetan, findegietan, industria kimikoan, zeramika, beira, zementu eta altzairu lantegietan, NOx emisioak eta energia kontsumoa murriztuz. Flameless teknologia hobeto ulertzeko helburuarekin ikertzaileak Fluido Dinamika Konputazionala (FDK)-ren bitartez esperimentuak eta simulazioak egiten ari dira. FDK programan dauden modeloekin ohiko errekuntzaren ezaugarriak zehaztasunez simula daitezke (bero transferentzia, jariakinen mekanika, erradiazio termikoa, erreakzio kimikoak eta turbulentzia-kimika interakzioa), baina ez flameless errekuntza, erreaktiboen diluzioa kontuan hartzen ez delako. Hori dela eta beste modelo berri batzuk garatu behar dira.; In order to improve nowadays climate change situation, energy consumption must be reduced and efficient and no-pollution technologies should be promoted. Although huge effort is made toward renewable energy technologies, according to nowadays data, today and in the near future fossil fuels consumption will be the primary source energy. Due to that, it is necessary to research in fossil fuel technologies in order to be more climate friendly.Flameless combustion was developed against climate change.Flameless combustion is based on the aerodynamic recirculation of flue gas, which diluted reactants.The dilution effect reduces O2 concentration and consequently furnace temperature is reduced. NOx emissions are directly related with furnace temperature, so that, once furnace temperature is reduced NOx emissions go down. Additionally, reactants can be preheated by recirculated product increasing energy efficiency. This new technology has a direct application in high temperature furnaces as well as in boilers; as example, thermal power plants, refineries, chemical industry, ceramic, glass, cement and steel factories, reducing NOx emissions and energy consumption. In order to understand better flameless combustion researches are working on experimental set-ups as well as on Computational Fluids Dynamics (CFD) modelling. The CFD’s models simulate accurately conventional combustions characteristics; heat transfer, fluids dynamics, thermal radiation, chemical reactions and turbulence-chemistry interaction, but not flameless combustion as reactant dilution is not considered. Consequently, new models must be developed for better simulation of flameless combustion.