Sobre el proyecto IDEAL

El desarrollo tecnológico sostenible ha encontrado diversas barreras, entre las cuales aparece la necesidad de altas transferencias de calor y generación de trabajo en aplicaciones de transporte, calefacción y producción industrial. El uso de combustibles alternativos para reducir las emisiones relacionadas con hidrocarburos es imperativo ante la incapacidad de sustituir los procesos de alta energía dependientes de reacción química por fuentes de generación eólica y solar.

Los principales candidatos considerados en las pasadas décadas han sido los dispositivos basados en hidrógeno, principalmente para su combustión directa o en pilas de combustible. Sin embargo, diversos retos derivados de su almacenamiento y seguridad han impedido una completa implantación. 

En el presente proyecto se plantea la viabilidad de incorporar este y otros combustibles alternativos que eliminen o reduzcan las emisiones por carbón, como el creciente interés por el NH3, de mayor facilidad de manejo y seguridad. Sin embargo, la reciente propuesta de utilización de NH3 como combustible habilita un campo de estudio en la cinética química de su reacción con oxígeno. Por todo ello, se pretende lograr una mayor comprensión de las propiedades de dichos combustibles y de estos procesos de reacción fuera de escenarios físicos bien conocidos, los cuales transcurren particularmente en condiciones de confinamiento y con importantes efectos debidos a la transferencia de calor a través de las fronteras del sistema.

En especial, uno de los retos más acuciantes en torno a esta tecnología es la predicción de eventos totalmente indeseados de ignición e iniciación de explosiones en dispositivos o recintos confinados. El estudio sobre la propagación de llamas en ambientes desfavorables y su posible transición a detonaciones nos proveerá de información necesaria para la revisión de protocolos de seguridad y estrategias de diseño adecuadas en generadores de energía limpia. Distintos estudios numéricos y experimentales (incluyendo medidas del flujo y la reacción por técnicas PIV y PLIF) han sido propuestos en detalle en la memoria con la finalidad de analizar los regímenes de propagacióny los fundamentos físicos relacionados.

Por otro lado, la generación de dichos combustibles de manera local, a partir de hidrocarburos de procedencia biológica como el metano, se ha establecido haciendo uso de procesos de reformado. Este proceso permite la generación de ciertas cantidades de hidrógeno para ser utilizado directamente o potencialmente almacenado por enlaces químicos como por ejemplo NH3. La construcción y diseño de un prototipo reformador será llevado a cabo para la exploración de los posibles regímenes de operación estable. De esta manera, se enmarca el proyecto en torno al estudio y viabilidad del vector energético de producción de combustible y generación de energía limpia.