Westinghouse Advanced Energy Systems Division (AESD) era una instalación de investigación y desarrollo de sistemas de energía renovable no convencionales situada en la pequeña ciudad de Large , en el condado de Allegheny, Pensilvania [EE. UU.]. El emplazamiento se encuentra en el lado este de la carretera estatal 51, a unas 13 millas (21 km) al sur de Pittsburgh. Anteriormente sede del Laboratorio Astronuclear de Westinghouse (WANL), Westinghouse Electric Corporation cambió el nombre de la instalación, junto con su estatuto, en 1977.
El laboratorio se fundó oficialmente como una división de Westinghouse el 26 de julio de 1959, con seis empleados y, en un principio, funcionó en oficinas en Whitehall, un suburbio de Pittsburgh. John W. Simpson, graduado de la Academia Naval, dirigió el equipo junto con el físico de la Universidad de Cornell Sidney Krasik y el director técnico Frank Cotter como miembros fundadores. [1]
Los orígenes de WANL se remontan a 1959, cuando una docena de ingenieros y especialistas técnicos de Bettis instalaron un laboratorio en la cercana Whitehall, Pensilvania, con el fin de participar en licitaciones para contratos de investigación y desarrollo del gobierno. En 1960, la operación se trasladó a un nuevo sitio en Mt. Lebanon, Pensilvania , y continuó con sus esfuerzos para conseguir un importante contrato de desarrollo.
En 1961, el proyecto NERVA de la Oficina de Propulsión Nuclear Espacial de la NASA , [2] en conjunto con la Comisión de Energía Atómica , adjudicó conjuntamente a Aerojet General Corporation el contrato principal para su Programa NERVA de Motor Nuclear para Aplicación de Vehículos Cohetes , con un subcontrato significativo a WANL para el desarrollo del reactor en sí. Con la adjudicación, WANL seleccionó el sitio de Large como base para operaciones y trasladó su personal a la instalación. Originalmente autorizada en mayo de 1959, WANL se convirtió oficialmente en una división de Westinghouse el 26 de julio de 1959, bajo el liderazgo de John Wistar Simpson. El físico de la Universidad de Cornell Sidney Krasik fue el primer director técnico y Frank Cotter fue el primer director de marketing. Simpson nació en 1914, se graduó en la Academia Naval de los Estados Unidos en 1937 y obtuvo una maestría en la Universidad de Pittsburgh en 1941. Trabajando en la división de equipos de conmutación de la planta East Pittsburgh de Westinghouse, Simpson ayudó a desarrollar los cuadros eléctricos que podrían sobrevivir a los impactos extremos experimentados por los buques de guerra en el Teatro del Pacífico durante la Segunda Guerra Mundial . En 1946, se ausentó para trabajar en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para familiarizarse con la energía atómica. A su regreso, se convirtió en gerente asistente en el departamento de ingeniería del Laboratorio de Energía Atómica Bettis de Westinghouse . Posteriormente, dirigió la construcción de la Central Atómica de Shippingport en 1954, la primera planta de energía nuclear comercial en los Estados Unidos. Ascendido al año siguiente a gerente general del Laboratorio Bettis, fue elegido vicepresidente de Westinghouse en 1958 y en 1959 estaba ansioso por asumir el nuevo desafío de desarrollar motores de cohetes nucleares para permitir la exploración del sistema solar.
En el marco del contrato NERVA, el objetivo inicial era construir un motor de cohete que pudiera proporcionar al menos 825 segundos de impulso específico, al menos 50.000 libras de empuje, al menos 10 minutos de funcionamiento continuo a pleno empuje y que tuviera la capacidad de arrancar por sí solo sin ninguna fuente de energía externa. El hidrógeno líquido servía como propulsor que se suministraba al núcleo del reactor mediante turbobombas y también proporcionaba refrigeración regenerativa. El núcleo de grafito cilíndrico estaba rodeado por doce tambores de control giratorios con berilio en un lado para reflejar neutrones y boral en el otro lado para absorber neutrones y controlar la velocidad de la reacción nuclear en el núcleo. El núcleo estaba formado por grupos de elementos de combustible de grafito hexagonal que contenían perlas de pellets de uranio recubiertos de pirografito recubiertos con carburo de niobio para evitar la corrosión por exposición al propulsor de hidrógeno. Cada grupo de barras de combustible estaba sostenido por una barra de unión de inconel. Los pellets de combustible fueron proporcionados por la planta de Cheswick de Westinghouse Astrofuel en el condado de Allegheny. Las pruebas de corrosión del elemento combustible se realizaron primero en Cheswick y luego en las instalaciones de Westinghouse Waltz Mill en el condado de Westmoreland.
El primer ensayo de concepto de un motor cohete Westinghouse-Aerojet ensamblado (NRX-A2) se llevó a cabo en Jackass Flats , Nevada, el 24 de septiembre de 1964, y proporcionó seis minutos de funcionamiento continuo. El 23 de abril de 1965, el NRX-A3 proporcionó dieciséis minutos de funcionamiento y un reinicio de tres minutos e incorporó refrigeración por pulsos por primera vez. En 1966, el NRX-A5/EST entregó dos períodos separados de plena potencia con un total de 30 minutos. En diciembre de 1967, el NRX-A6 entregó sesenta minutos de funcionamiento a plena potencia y el 11 de junio de 1969, el motor XE se puso en marcha veinte veces durante un total de tres horas y cuarenta y ocho minutos, once de los cuales fueron a plena potencia. En 1970, se proyectó que el vehículo conceptual NERVA I propuesto que surgió de este trabajo sería capaz de entregar 1500 MW de potencia y 75.000 libras de empuje. También tenía una vida útil proyectada de diez horas y podía arrancarse y detenerse hasta 60 veces mientras emitía un impulso específico de 850 segundos. Su peso total era de menos de 15.000 libras. Westinghouse y Aerojet estaban listos para comenzar la construcción de los primeros motores de vuelo que se lanzarían desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a partir de 1973, cuando el programa fue cancelado. La cantidad total gastada en el proyecto hasta ese momento fue de $ 1.45 mil millones y más de 1.100 personas fueron empleadas por el proyecto. Un plan de la NASA lanzado en 1969 para aterrizar a los primeros humanos en Marte en 1981 utilizando los motores NERVA también fue archivado silenciosamente en ese momento. La financiación gubernamental para el programa NERVA terminó en 1972 debido a la "falta de requisitos claros para sus capacidades". Sin embargo, el trabajo en el proyecto ayudó a lograr hitos importantes en el desarrollo de tecnología de materiales de alta temperatura y alta resistencia, que encuentra aplicación en la industria aeroespacial y en una miríada de industrias del sector privado. [3]
Si bien hasta mediados de la década de 1970 se llevaron a cabo otros proyectos innovadores (como el desarrollo de un corazón artificial totalmente implantable, autónomo y alimentado con energía nuclear [4] ), WANL cesó sus operaciones como división formal de Westinghouse poco después.
En 1976, la empresa cambió el nombre de la planta a Westinghouse Advanced Energy Systems Division (AESD), convirtiéndola en un centro de I+D para el desarrollo de sistemas de energía renovable no convencionales. Según el anuncio oficial, la misión de AESD sería "Ingeniería de la ciencia de hoy en los sistemas de energía del mañana". Bajo el liderazgo de Max Johnson, director general, los ingenieros de AESD diseñaron y construyeron dispositivos prototipo como un helióstato , que fue diseñado para concentrar la luz solar (por medio de un conjunto de espejo plano de seguimiento) sobre un tanque lleno de líquido montado en una torre. Este líquido caliente podría luego transferirse al suelo y usarse para producir vapor, haciendo girar una turbina para generar electricidad. [El diseño del helióstato de la División fue el resultado de una competencia patrocinada por el Departamento de Energía a fines de la década de 1970 para el mejor diseño para su uso en el proyecto de torre de energía " Solar One " propuesto cerca de Barstow, California. Se construyó un prototipo en el sitio de Large y se envió al desierto de Mojave para realizar pruebas, pero finalmente se seleccionó otro diseño.]
Entre los éxitos de AESD se encuentra la elección del sitio ganador y la propuesta de diseño conceptual para el Proyecto de Energía Solar Total (STEP) en Shenandoah [ahora parte de Newnan], condado de Coweta, Georgia , a 35 millas (56 km) al sur de Atlanta a lo largo de la I-85. Financiado como un proyecto conjunto por Georgia Power Company [5] (parte de Southern Company) y el Departamento de Energía de los EE. UU., STEP operó desde 1982 hasta 1989. Con una superficie de más de 5 acres (20 000 m 2 ), fue el proyecto de cogeneración solar térmica [6] más grande del mundo . Consistía en 114 colectores de disco parabólico de seguimiento (7 m de diámetro), que calentaban un fluido de transferencia que producía vapor de alta presión para generar electricidad que se alimentaba a una fábrica de tejidos adyacente propiedad y operada por Bleyle de Alemania. Aguas abajo de la turbina, se enviaba vapor de presión media a la planta para el prensado de tejidos, y se utilizaba vapor de baja presión para proporcionar aire acondicionado. El proyecto fue desmantelado en 1989 cuando la turbina falló y no había fondos para reemplazarla o proporcionar otro mantenimiento necesario a las instalaciones.
Otros trabajos realizados en AESD incluyeron pruebas de prototipos de baterías de hidruro metálico de níquel. Se diseñó, construyó y probó con éxito una celda de combustible de ácido fosfórico. Se construyeron y probaron fotocélulas de silicio de red dendrítica, y ese negocio se vendió y transfirió más tarde a Solar Power Industries Inc. [7] de West Newton, Pensilvania. Los ingenieros de AESD también construyeron un prototipo para un sistema magnetohidrodinámico (MHD) que utiliza gases de plasma calientes emitidos por una planta de energía a carbón. Los gases de escape pasaban a través de un canal de placa de cobre, generando electricidad adicional [hasta un 30%].
Durante el tiempo en que AESD estuvo activo, el sitio grande también albergó al Departamento de Sistemas de Energía de Fusión de Westinghouse (FPSD), que tuvo un papel en el desarrollo y puesta en marcha del Reactor Tokamak en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) en 1982. Junto con el Departamento de Conversión Avanzada de Carbón (ACCD) y la División de Reactores Avanzados (ARD), AESD y FPSD constituían la Unidad de Negocios de Sistemas de Energía Avanzados (APSBU) de la compañía, que tenía su base en el Sitio Waltz Mill de la compañía en Madison, Pensilvania, a lo largo de la I-70, a unas pocas millas al oeste del intercambio New Stanton de la Pennsylvania Turnpike (I-76).
El ACCD operaba una unidad de demostración del proceso de gasificación de carbón (PDU), que fue financiada por el Departamento de Energía a principios de los años 1970, y llevaba a cabo proyectos de investigación relacionados. ARD tenía el contrato de desarrollo para el proyecto de reactor reproductor rápido de metal líquido (LMFBR) planificado en Clinch River, Tennessee, cerca del Laboratorio Nacional de Oak Ridge.
El gasificador PDU [8] se vendió finalmente a Kellogg-Rust, que lo operó como Kellogg-Rust-Westinghouse y más tarde como KRW Energy Systems. La financiación del proyecto LMFBR se interrumpió en 1983 y ARD se fusionó con AESD en el sitio Large bajo la dirección del Dr. W. Howard Arnold. [9] Al mismo tiempo, se formó una nueva División de Servicios de Tecnología de Residuos (WTSD), bajo la dirección de Leo P. Duffy, [10] para abordar cuestiones de manipulación y eliminación de residuos nucleares. Tanto Arnold como Duffy tenían décadas de experiencia relacionada con la energía nuclear con Westinghouse en Bettis, WANL y laboratorios gubernamentales.
John Yasinsky, director general de ACCD a finales de los años 70, se convirtió en director general de las divisiones de sistemas de energía avanzados a principios de los 80 y fue nombrado director general de Westinghouse Electric Corporation a principios de los 90. En 1995, Yasinsky pasó a ser presidente y director general de GenCorp Inc. , y Westinghouse adquirió y se fusionó con Columbia Broadcasting System (CBS), adoptó el nombre de CBS y comenzó a vender todas las operaciones no relacionadas con la radiodifusión. Esto marcó el final de la herencia de Westinghouse Electric Corporation , aunque el nombre "Westinghouse" perdura en diversas formas para empresas de sectores comerciales tan diversos como la energía nuclear comercial, las bombillas y los electrodomésticos grandes y pequeños.
La antigua planta WANL/AESD/FPSD Large cerró definitivamente a principios de los años 90 y el espacio se alquiló a una serie de inquilinos comerciales. En 1994, un grupo de antiguos empleados de la planta formó Pittsburgh Materials Technology Inc. (PMTI) [11] para aprovechar las capacidades desarrolladas por Westinghouse, incluidas las aleaciones de metales refractarios avanzados. En 2007, PMTI seguía fundiendo, procesando y probando aleaciones como composiciones a base de niobio, tantalio y vanadio para una variedad de clientes, en particular en el sector aeroespacial.
En mayo de 2010, PMTI fue adquirida por Thermacore Inc., con sede en Lancaster, Pensilvania. [12]
Con el declive de la industria de la energía nuclear tras el accidente de Three Mile Island y el desastre de Chernóbil , Westinghouse abandonó las instalaciones de Large a principios de los años 90 y el espacio se alquiló a una serie de inquilinos comerciales. En 1994, un grupo de antiguos empleados de la planta formó Pittsburgh Materials Technology Inc. (PMTI) para aprovechar las capacidades desarrolladas por Westinghouse, incluidas las aleaciones de metales refractarios avanzados. En 2007, PMTI sigue fundiendo, procesando y probando aleaciones como composiciones a base de niobio, tantalio y vanadio para una variedad de clientes tanto del sector aeroespacial como del industrial.
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