Impacto Ambiental y Operativo de una Turbina de Gas que Utiliza Metano

Resumen

Las turbinas de gas son equipos ampliamente utilizados para la generación de energía eléctrica, pero al mismo tiempo emiten grandes cantidades de dióxido de carbono (CO₂) al medio ambiente. En este trabajo se realiza un análisis energético del desempeño de una turbina de gas que utiliza metano como combustible. El estudio evalúa parámetros como el trabajo neto producido, la eficiencia térmica, los flujos másicos de aire y combustible, así como la producción específica de CO₂, para una generación de potencia eléctrica constante. El análisis compara tres diferentes relaciones de presiones; la de diseño, la que produce el trabajo máximo y la que alcanza la máxima eficiencia térmica. Los resultados muestran que, al operar con la relación de presiones de máxima eficiencia térmica, la turbina de gas disminuye en un 20% la producción específica de CO₂, en comparación con el caso de diseño; sin embargo, esta mejora ambiental conlleva una reducción considerable del trabajo neto producido del 8% respecto a la condición de operación de diseño. Por otro lado, al operar con la relación de presiones de máximo trabajo neto, se logra una reducción del 10% en la producción específica de CO₂, con una diferencia en el trabajo neto producido de únicamente 3.47 kJ/kg respecto al caso de diseño.