El ciclo Kalina , desarrollado por Alexander Kalina, es un proceso termodinámico para convertir energía térmica en energía mecánica utilizable.
Utiliza una solución de dos fluidos con diferentes puntos de ebullición como fluido de trabajo. Dado que la solución hierve en un rango de temperaturas como en la destilación , se puede extraer más calor de la fuente que con un fluido de trabajo puro. Lo mismo se aplica en el extremo de escape (condensación). Esto proporciona una eficiencia comparable a un ciclo combinado , con menos complejidad. [1]
Mediante la elección adecuada de la proporción entre los componentes de la solución, el punto de ebullición de la solución de trabajo se puede ajustar para adaptarse a la temperatura de entrada de calor. La combinación más utilizada es la de agua y amoníaco, pero también son posibles otras combinaciones.
Debido a esta capacidad de aprovechar al máximo la diferencia de temperatura entre la fuente de calor particular y el sumidero disponible, encuentra aplicaciones en la reutilización del calor de procesos industriales, la energía geotérmica, la energía solar y el uso del calor residual de las centrales eléctricas ( ciclo de fondo ). Incluso a menor presión, un ciclo Kalina puede tener una mayor eficiencia que un ciclo Rankine comparable. [2]
Calor recuperable de procesos industriales.
Se ha pensado [ ¿quién? ] que el ciclo Kalina aumenta la eficiencia de la producción de energía térmica hasta en un 50% en instalaciones adecuadas, y es ideal para aplicaciones como plantas de producción de acero, carbón, refinerías de petróleo y cemento.
Geotermia
Kalina y Kalex LLC desarrollaron una segunda generación de sistemas de ciclo Kalina. Estos sistemas son técnicamente ciclos Kalina (ya que utilizan un fluido de trabajo multicomponente con composición variable), pero no utilizan la marca registrada "ciclo Kalina". [3]
A diferencia de los sistemas de ciclo Kalina de primera generación, que solo son aplicables para fuentes de calor de temperatura relativamente baja, la segunda generación de sistemas de ciclo Kalina es aplicable tanto a fuentes de calor de temperatura baja como relativamente alta. [4]
Para fuentes de calor de baja temperatura, se proyecta que los ciclos Kalina de segunda generación alcancen eficiencias térmicas superiores a las posibles con los ciclos de primera generación. [5]
La marca registrada del ciclo Kalina y todas las patentes globales de primera generación que aún se encuentran vigentes son propiedad de Wasabi Energy plc., propietaria de Global Geothermal Ltd., empresa matriz de Recurrent Engineering Inc. [6]
Algunas de las patentes originales del ciclo Kalina han expirado y ahora han entrado en el dominio público. [7] Global Geothermal Ltd. (empresa matriz: Wasabi Energy Ltd.) posee todas las entidades mundiales autorizadas para implementar el proceso de ciclo Kalina de primera generación. [ cita requerida ] Como resultado, GGL controla los derechos del ciclo Kalina y más de 200 patentes internacionales asociadas con esta tecnología. El proceso se utiliza actualmente a través de acuerdos de licencia con Siemens y Shanghai Shenge New Energy para todas sus aplicaciones chinas. [8] FLSmidth tiene el derecho exclusivo en la mayoría de los países para ofrecer la tecnología del ciclo Kalina de primera generación a las industrias del cemento y la cal. [9]
Todas las patentes del ciclo Kalina de segunda generación son actualmente propiedad de Kalex LLC, una empresa fundada por Kalina.