¿Podemos convertir la energía liberada durante la condensación del vapor de agua en agua en energía eléctrica?

Intentemos hacer un dispositivo para hacer esto:

El aire saturado con vapor de agua a la temperatura T1 encuentra una placa mantenida a una temperatura más baja T2, donde el agua se condensa, dejando el aire del secador y depositando algo de calor en la placa, lo que lo calienta.

Al dividir la placa en dos partes, una que no está expuesta al aire húmedo y otra que sí, podemos generar un gradiente térmico, que en principio podría usarse con el efecto Peltier inverso para generar un poco de electricidad. ¡Sí!

Pero … ¿cómo mantenemos la temperatura más baja de la placa fría? La mitad está “tratando” de calentarse debido al agua de condensación; el efecto Peltier inverso puede “retenerlo” un poco, pero solo a expensas del calentamiento de la otra mitad de la placa.

Bueno, tal vez conectamos esa mitad a un poste de cobre martillado en el suelo para aprovechar la transferencia de calor desde un suelo más frío a unos pocos pies hacia abajo.

Multa. Pero en realidad estamos ejecutando el generador Peltier inverso a ese diferencial de temperatura; la etapa de condensación es solo un “ajuste” y podemos hacerlo mejor sin ella.

También está el problema de mantener el aire húmedo mientras condensamos el agua. Esto significa evaporar el agua de algún depósito o traer aire fresco y húmedo de “otro lugar”, lo que requiere energía.

Lo que está buscando, creo, es una conversión “directa” de condensación a voltaje. No puedo pensar en uno, pero creo que es justo decir que cualquier versión de un motor térmico será bastante ineficiente, en el mejor de los casos.

No podemos convertir directamente en energía eléctrica, sin embargo, esa energía no se desperdicia realmente.

Usted ve, por ejemplo, una planta termoeléctrica. La forma en que opera es la siguiente:

  1. Quema algún tipo de combustible y calienta el agua en una caldera.
  2. Deje que el vapor a alta presión siga un camino a través de una tubería hacia una turbina, su eje está fijado al rotor de un generador eléctrico.
  3. La turbina comienza a girar debido a una pérdida de energía cinética. El vapor se expande y sale de la turbina.
  4. En el siguiente paso, el vapor ingresa a un condensador y se convierte en agua. El agua vuelve a entrar en la caldera para repetir el ciclo.

Se podría modificar el último paso y usar otros tipos de intercambiadores de calor para calentar otro líquido, diferente al agua (con una temperatura de evaporación más baja), que sigue un ciclo similar para hacer girar una turbina más pequeña y un EG más pequeño. Sin embargo, no obtendrás demasiada energía extra haciendo esto.