¿Qué es el combustible oxigenado?
El oxicombustible es la quema de combustible con oxígeno puro en lugar de la mezcla de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono en el aire. Cuando se quema combustible usando oxígeno puro, cualquier contenido de dióxido de carbono se puede almacenar sin la necesidad de eliminar nitrógeno, que es un paso crítico en la purificación de los productos de desecho en las centrales eléctricas. Los gases liberados por las centrales eléctricas son 75% de nitrógeno, que debe eliminarse de cualquier vapor de dióxido de carbono. La aplicación más prometedora es en las centrales eléctricas de combustión de carbón, pero las aplicaciones de turbinas de gas, producción de oxígeno y soldadura también pueden beneficiarse.
Las centrales eléctricas de carbón pueden reconfigurarse para quemar oxicombustible sin cambiar el diseño de la caldera, aunque la temperatura de combustión es alta para la mayoría de las calderas. El proceso de combustión de oxicombustión produce carbón con una temperatura de combustión mucho más alta, pero esto se puede controlar mezclando oxígeno con vapor o gas de combustión de otros procesos de la planta. El nitrógeno está presente en la caldera solo a niveles bajos, y se produce poco nitrógeno u óxido nítrico para contaminar el aire.
Los gases de combustión resultantes de la quema de combustibles fósiles con oxicombustible no contienen nitrógeno. El dióxido de carbono y el agua son los componentes principales del gas, que pueden concentrarse en corrientes de dióxido de carbono casi puro. El beneficio es que el gas restante puede comprimirse, secarse y purificarse mucho más rápido y de manera más económica que los métodos tradicionales antes de ser trasladado al almacenamiento.
El ciclo de la turbina de gas se mejora mediante el uso de oxicombustible, pero debido a que las palas de la turbina de gas no toleran bien las altas temperaturas, las turbinas requieren un rediseño para funcionar con combustible oxigenado. Los gases de combustión a alta temperatura que salen de una turbina modificada en realidad hacen que el ciclo de vapor sea más eficiente. La soldadura y corte por oxicombustión también proporciona a los soldadores un mayor control sobre la cantidad de calor que se genera, por lo que la temperatura de una zona de soldadura se puede mantener a niveles seguros. El tamaño y la forma del cordón de soldadura se controlan más fácilmente, y los cambios necesarios para usar el oxicombustible en la soldadura son bastante simples.
Todavía se están desarrollando aplicaciones completas de oxicombustible. La tecnología ha sido probada en los Estados Unidos, Canadá, Europa y Japón, y la menor complejidad y los riesgos de la tecnología son atractivos. Las demandas de plantas de carbón de combustión limpia e instalaciones de producción de energía que sean más seguras para el medio ambiente podrían generar un gran aumento en los sistemas de combustible a base de oxígeno a medida que avanza la tecnología. La producción de oxígeno y su separación del aire a un costo menor que los métodos criogénicos también podrían ser posibles.