En Hungría, la mayoría de los hogares utilizan gas natural para calefacción. Es una de las formas más respetuosas con el medio ambiente de mantener calientes nuestros hogares.
por la Universidad Eötvös Loránd
Sin embargo, el gas natural también juega un papel importante en la generación de electricidad . Las generaciones de energía solar y eólica tienen grandes fluctuaciones, y una forma efectiva de compensar esto es usar turbinas de gas y motores de gas basados en la combustión de gas natural, que pueden compensar rápidamente la electricidad faltante.
Una proporción significativa del gas natural es metano en diversos grados según el área; en Hungría, el gas natural contiene casi el noventa y siete por ciento de metano. Para utilizar esta sustancia incolora, inodora e inflamable de manera más eficiente en la generación de energía respetuosa con el medio ambiente , es importante estudiar la explosión de mezclas de metano y aire, la propagación de llamas en motores de gas y la formación de contaminantes nocivos durante la combustión de combustibles naturales. gas.
El Laboratorio de Cinética Química del Instituto de Química y el Departamento de Análisis Aplicado y Matemática Computacional del Instituto de Matemáticas de la ELTE —Éva Valkó, Máté Papp, Peng Zhang y Tamás Turányi— investigaron la ignición de mezclas metano-aire a partir de un detallado modelo de cinética de reacción.
El vector de sensibilidad del tiempo de ignición se calculó variando la temperatura inicial (T), la presión (p) y la relación de equivalencia metano-aire (ϕ) en un amplio rango. Un análisis de conglomerados de los más de 14 000 vectores de sensibilidad resultantes mostró que se pueden identificar cinco dominios en el espacio (T, p, ϕ), y que en cada dominio un conjunto diferente de reacciones químicas conduce a la ignición del metano. Los resultados fueron publicados en las Actas del Instituto de Combustión .
“La operación de los motores de gas incluye la compresión de una mezcla de gas natural y aire rápidamente para alcanzar una temperatura y presión dadas. El tiempo de explosión de esta mezcla de gas caliente a alta presión es crítico. Si un modelo de computadora confiable basado en un mecanismo de reacción detallado está disponible, se puede utilizar para determinar si se producirá o no una explosión”, dice el profesor Tamás Turányi, jefe de la investigación.
Durante años, el grupo de investigación de Tamás Turányi también ha estado investigando los llamados e-combustibles, que pueden superar la limitación mencionada anteriormente de la producción de energía renovable, es decir, las grandes fluctuaciones en la cantidad de electricidad producida. En los combustibles electrónicos, el contenido energético del exceso de electricidad puede almacenarse y luego volver a convertirse en electricidad. Uno de esos combustibles es el amoníaco, que tiene la ventaja de que se produce con tecnología madura y es fácil de transportar y almacenar.
Más información: Éva Valkó et al, Identificación de regímenes cinéticos químicos homogéneos de ignición de metano-aire, Actas del Instituto de Combustión (2022). DOI: 10.1016/j.proci.2022.07.186
