Chimenea Solar - Solución ecológica

            Utilizar la energía solar que recibimos diariamente en nuestro beneficio, ya sea estético, para cocinar, para calentar agua, como calefacción, para generar energía eléctrica, como secadero de plantas, etc. no es ninguna novedad y en el mundo entero se pueden encontrar aparatos o instalaciones que funcionen con luz solar.

            Pero hablar de “Chimeneas Solares” para generar energía eléctrica ya no es tan común y sin embargo se basan en un principio viejísimo …el aire caliente asciende y el frío baja. Y si se puede hacer que la corriente ascendente sea continua, de gran volumen y controlada, entonces tenemos los elementos necesarios para hacer funcionar una o mas turbinas de aire acopladas a generadores.
 
¿ Cómo ? Quién alguna vez haya entrado en una gran chimenea por curiosidad o realizando trabajos de reparaciones o mantenimiento, habrá notado esa corriente de aire ascendente dentro de la misma y que se incrementa su velocidad y volumen cuando en la base se abren las puertas de inspección o conductos al horno de calderas.
¿ Quién no ha observado los extractores de aire domiciliarios o en comercios, cuyas paletas se mueven continuamente pese a estar su motor desconectado ? Ese movimiento se genera por el paso de una masa de aire que si sería mayor y a mas velocidad serviría para mover un generador y producir electricidad. Una idea simple que solo necesitaba se acomoden las partes y ponerla en funcionamiento.
 
Antes de seguir es necesario aclarar por qué les puede resultar familiar “Reconquista - Santa Fe” , no tenemos grandes industrias, no es gran centro turístico, el autódromo no es para la F1 y solo hay carreras de categorías regionales, es decir no es mucho. Pero hemos saltado a la fama mundial por algunas cosas:
 
1)            Es asiento de la III Brigada Aérea, la base natural de los “Pucará” que dieron grandes dolores de cabeza en Malvinas. Durante mucho tiempo fue la única base militar emplazada en el centro de una ciudad
 
2)            Por años fue la ciudad mas grande del mundo. Raro pero cierto ya que por una ley debía tener un cierto número de habitantes para ser ciudad, entonces ampliaron la “zona urbana” hasta que juntaron las almas necesarias. Reconquista ciudad tenía mas de 48 km de ancho por 55 km de largo (unos 2640 Km2 )  Hoy Nueva York tiene 780 Km2. Luego se fue acotando a medida que crecía el número de habitantes, y así nacieron pueblitos y parajes a su alrededor.
 
3)            Gabriel Omar BATISTUTA, goleador de la selección nacional de futbol, con una gran carrera internacional, excelente como jugador y mas como persona, fue mi alumno en la EET Nº 461 en 4º año 3ª división en 1985 y en el 2008 su hijo Thiago en la misma escuela, en 4º año 2ª división hasta julio que me jubilé.
 
4)            Tenemos el concurso “Pesca del Surubí” con el record mundial de embarcaciones que salen al río Paraná y es todo un espectáculo ver esa partida de mas de 500 embarcaciones.
 
5)            También es la cuna de Eduardo Andrés MAGLIONI, el goleador mas rápido del mundo y según el libro de los records Guinnes (1996) convirtió 3 goles en 1 minuto 50 segundos. Los realizó jugando para el club Independiente el 18 de marzo de 1973 contra Gimnasia y Esgrima de La Plata.
 
 
Don Enrique PFHAL de la ciudad de Reconquista (Santa Fe) – Argentina patentó en el año 1943 “Un nuevo generador de fuerza motriz” que era ni mas ni menos una chimenea solar. Claro que en esa época no tenía ese nombre, pero su funcionamiento es el mismo.
ChS-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
MEMORIA DESCRIPTIVA
 
La presente invención, se refiere a un nuevo aparato para la captación de la energía solar y su posterior aprovechamiento para la generación de fuerza motriz, y tiene esencialmente por objeto, un nuevo aparato destinado a la producción de fuerza motriz, por la acción de las corrientes ascendentes producidas por la energía solar.
La primera conquista del hombre, consistió en la utilización de la fuerza animal para la producción de un trabajo mecánico.
Posteriormente se trató de aprovechar la energía natural generada por la corriente y el paso del agua, llegándose a generar la fuerza motriz de la energía hidráulica.
El viento, que en determinados lugares es durante ciertas épocas persistente, permitió el empleo de los comunes molinos a viento.
Más tarde el descubrimiento del vapor permitió su utilización en motores y turbinas pero esta forma de utilización requiere el empleo de combustibles como, carbón madera, y petróleo, que son destruidos por la combustión, que da origen a la energía mecánica que se aplica en todas sus formas en industrias diversas y en navegación.
Estos sistemas han sido perfeccionados en parte, por el empleo de motores de combustión interna, los que han permitido obtener una cierta economía de combustible pero sin evitar su destrucción por combustión del mismo.
Esta destrucción, pese a los propósitos de descubrir nuevas minas y yacimientos de combustible es motivo de constante preocupación, desde que puede pronosticarse para un plazo más o menos lejano, pero cierto, su total agotamiento, ya que la naturaleza nunca podría reponer dichos combustibles, con la misma rapidez con que estos se destruyen; a fin de evitar estos inconvenientes, se ha ideado el procedimiento objeto de la presente invención que permite captar, dirigir y utilizar como fuerza motriz, la inmensa energía que irradia el sol, procediendo a localizar y dirigir en forma continuada las corrientes ascendentes, que en la función de nuestro planeta representan las vibraciones de repulsión.
Los rayos solares absorbidos por la tierra, generan las fuerzas de atracción, desempeñando éstas la función de válvulas de admisión, y aquella, la de escape o expulsión, fenómenos físicos que son aprovechados en mecánica para el funcionamiento de motores y turbinas. Los rayos solares son, pues absorbidos y captados directamente por la tierra, que actúa como válvula de admisión, y esta, los despide a modo de válvula de escape, después de utilizar su energía y formar sus maravillosos componentes. Estos rayos solares, que la tierra despide en forma de torrentes de aire, son los que propongo aprovechar para generar energía, y cuyo caudal sería inagotable.
El universo se mueve a impulso de fuerzas naturales constantemente en acción, y cada átomo, es una sección que vibra y produce energía.
Las mencionadas corrientes de aire ascendente, que se utilizarán en el funcionamiento del nuevo aparato, fueron descubiertas en las observaciones que son efectuadas mediante el empleo del vapor como fuerza motriz.
Estudiando el fenómeno que se produce en la chimenea, que tiene por objeto dar salida a los gases, y activar la combustión, se ha llegado a establecer la existencia de corrientes ascendentes, atribuir a este fenómeno la causa de la producción del "tiro en las chimeneas” … etc.
 
ChS-2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      Enrique PFHAL prosigue con su descripción y explica el funcionamiento de su invento, pero no vale la pena ahondar en el tema, puesto que la idea era demostrar quién es el verdadero padre de las Chimeneas Solares. No obstante debo ser honesto y mencionar a don Isidoro Cabanyes, coronel de artillería del ejército español, quién en 1903 en la revista “La Energía Eléctrica” propuso la fabricación del “Proyecto de motor solar” algo muy parecido a lo de don Enrique Pfhal pero muy rudimentario, por lo menos hasta donde yo conozco y nunca se construyó.
 
El concepto es curioso y sencillo al mismo tiempo: en un invernadero se calienta el aire y este aire tiende a subir. Si canalizamos ese aire caliente para que suba por una chimenea, podemos poner una turbina para aprovechar la energía del aire que sube y producir electricidad.
Para construir este generador es necesario tener una gran superficie de invernadero, pero esto es mucho más barato que un colector solar térmoeléctrico y muchísimo más barato que un colector solar fotovoltaico.
            Una ventaja de este sistema es que el calor acumulado en el suelo puede permitir que el sistema siga funcionando de noche. Un inconveniente importante es que se necesita una gran altura para la chimenea si se quiere obtener un buen rendimiento.
Ya hay una chimenea solar de 45 kW operando experimentalmente en Manzanares y la empresa EnviroMission quiere construir otra en Australia de mayores dimensiones, de 1 kilómetro de altura para generar 200 MW. En California parece que la idea ha gustado.
 ChS-3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En 1981, y ya en los inicios del actual resurgimiento de la energía solar, el Ministerio Alemán de Investigación y Tecnología (BMFT), con la colaboración de la eléctrica española Unión Penosa, promovió y financió la construcción en Manzanares, de una “Chimenea Solar”
 
La chimenea tiene 195 m de altura —era, entonces, la estructura metálica más alta de España—, 10 m de diámetro y un peso de 200 toneladas (muy poco si se considera su tamaño). El colector solar era un enorme invernadero de plástico, de forma aproximadamente redonda, de 240 m de diámetro, constituido a base de cuadrados de unos 6 m de lado. En los nodos de la red resultante existían unas columnas que sostenían el plástico, a unos 2 m de elevación sobre el suelo. Una persona podía caminar tranquilamente por encima del plástico, lo que da buena idea de la robustez del invernadero. En la base de la chimenea se instaló un generador eólico de 50 Kw de potencia.
 
Hay muchísimos lugares en Sudamérica donde se pueden instalar estas “Chimeneas Solares” que no contaminan y colaborarían con sus invernaderos para distintos usos, además de capturar aire caliente, por cierto que una estructura tan alta puede servir perfectamente para telefonía, radio y TV abierta.
 
Al ingeniero canadiense que se llama Louis Michaud se le ha ocurrido un sistema similar, pero en vez de usar una chimenea, usa un tornado. Tornado artificial . La central AVE (Atmospheric Vortex Engine) podría alcanzar una potencia eléctrica de 200 MW, pero tiene sus problemas, ya que no es fácil manejar y controlar un tornado.
 
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