El renacimiento del motor a vapor

El INTI se encuentra trabajando en el desarrollo de un motor a vapor que puede abastecer de energía eléctrica o mecánica a las regiones más aisladas del país. Este proyecto retoma el legado científico y tecnológico del Ing. Livio Dante Porta.
Cuando los saberes sobre la máquina a vapor se daban por agotados y este brillante desarrollo tecnológico que fue prácticamente el corazón de la revolución industrial parecía haber quedado atrapado en el siglo pasado, un equipo multidisciplinario de investigadores trajo a la luz esta vieja tecnología para dar respuesta a una demanda muy actual: la falta de electricidad en las zonas más retiradas del territorio nacional.

El ingeniero argentino Livio Dante Porta (1922-2003) fue el mayor investigador de la tecnología a vapor en nuestro país. Discípulo y amigo de André Chapelon -llamado el “genio francés del vapor”-, Porta trabajó durante toda su vida para demostrar que la locomotora de vapor estaba aún lejos de alcanzar su máximo potencial. Estos avances fueron retomados por un equipo de profesionales del Instituto para darles continuidad en el tiempo. Así surge este desarrollo que tiene como objetivo la construcción de un motor a vapor fijo que puede ser trasladado para suministrar energía eléctrica o mecánica a las zonas más recónditas del país y, en paralelo, presentar una propuesta ambiental y sustentable para la reutilización de residuos generados por la actividad foresto industrial. El proyecto, en el cual participan conjuntamente los centros del INTI de Energía y de Mecánica, junto con la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires (FIUBA), retoma las contribuciones de Porta realizadas durante cincuenta años de investigación en el campo de la tecnología del vapor.
Varias cuestiones convergieron para dar nacimiento a este proyecto. Por un lado, la existencia de una necesidad industrial y ambiental: qué hacer con los residuos foresto industriales. Hay muchos residuos biomásicos que se eliminan mediante sistemas de combustión al aire libre sin ningún tipo de utilización energética. Eso constituye un peligro y un problema ambiental en todas las áreas boscosas del país, como es el caso de la zona del Valle de Calamuchita o de la región norte, donde la actividad forestal es muy importante y produce una gran cantidad de desperdicio biomásico, como el aserrín, las virutas y los costaneros, entre otros. En consecuencia, su reutilización puede reducir las emisiones nocivas que surgen de la quema incontrolada in situ y evitar posibles incendios forestales. Paralelamente, existe hoy en día un problema serio de abastecimiento de energía eléctrica en aquellos lugares donde no llega la red, en donde, por ejemplo, la pequeña industria necesita energía mecánica o eléctrica para hacer funcionar máquinas y no tiene la posibilidad de acceder a ella.
De esta manera confluyó la necesidad de reutilizar un residuo biomásico -como el aserrín- y la de buscar una alternativa energética para regiones industriales o poblaciones retiradas. Se plantea entonces utilizar este combustible primario para generar vapor y con éste hacer funcionar una máquina alternativa, cuya tecnología es ideal para la potencia eléctrica necesitada, dado su grado de confiabilidad, robustez y facilidad en el manejo en un ambiente hostil y aislado. Un aspecto positivo de este desarrollo es que se aplican nuevos avances tecnológicos realizados durante los últimos años a una tecnología antigua.. Esto permite aumentar la eficiencia del motor de una manera notable, donde se pueden utilizar distintos tipos de combustibles, dependiendo de lo que se va a quemar en la caldera. Es preciso destacar que todos los avances que hizo Porta con sus colaboradores en el campo de la tecnología del vapor para la tracción ferroviaria son aplicados en este desarrollo.
Esta iniciativa tiene dos fases bien diferenciadas. La primera, ya finalizada, tuvo como objetivo el desarrollo de la ingeniería básica de los componentes críticos de un motor alternativo de vapor de doble efecto y expansión en una etapa, de baja potencia, y una caldera humo-tubular del tipo de locomotora a vapor (ciclo abierto), para ser integrados a la planta motriz dentro de un espacio que tiene aproximadamente 11 metros de largo por 3 metros de ancho y 2,75 metros de alto, utilizando residuos de biomasa provenientes de diversos procesos. Esta fase inicial se llevó a cabo a través del trabajo conjunto del INTI y la FIUBA. Para lograrlo se contó con un equipo de trabajo conformado por cuatro alumnos provenientes de la universidad que fueron tutelados por el Ing. Shaun Mc Mahon, discípulo de Porta y miembro de los Centros de Energía y Mecánica del INTI. La participación en el diseño de este motor les ha permitido a los alumnos realizar su trabajo final de carrera: dos de ellos recibieron beca completa del Instituto y otro, hoy contratado, se dedica tiempo completo a este proyecto.
La segunda fase del trabajo está en marcha y consiste en el desarrollo de la ingeniería de detalle de los componentes, con el objeto de construir y ensayar este prototipo. Se estima que en menos de un año ya estará en funcionamiento.

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