Análisis de Energía y Exergía de un Sistema Innovador de Recuperación de Calor del Proceso de Regasificación de GNL en Barcos Ecológicos

A pesar de almacenarse a 113 K y a presión atmosférica, el potencial frío del GNL no se explota para reducir las necesidades energéticas de los barcos ecológicos. Se propone un sistema innovador basado en tres ciclos de Rankine orgánico integrados en el equipo de regasificación para producir energía adicional y recuperar energía de enfriamiento de los condensadores. Un análisis de la primera ley identificó el etileno y el etano como fluidos de trabajo adecuados para el primer y el segundo ORC, haciendo disponible agua dulce y hielo. El propano, amoníaco y propileno podrían emplearse arbitrariamente en el tercer ORC para la climatización. Un análisis ambiental que combina eficiencia exergética, índices ecológicos y aspectos de riesgo para el medio ambiente marino y pasajeros de barco indicó que el propileno es más seguro y ecológico. El análisis de exergía confirmó que se puede recuperar más del 20% del potencial del GNL de cada ciclo para producir una potencia limpia neta de 76 kW, mientras que se pueden ahorrar 270 kW recuperando el poder de enfriamiento de los condensadores para satisfacer algunas necesidades del barco. Suponiendo el modo de navegación, se determinó un límite de 162 kg en consumos de GNL, evitando la emisión de 1584 kg de CO2 por día. La contaminación térmica marina se reduce 3.5 veces al recuperar el calor de condensación de los fluidos de trabajo para el precalentamiento del GNL.