CONVERSIA MHD A ENERGIEI SI CERCETARI ROMÂNESTI ÎN DOMENIU
Data: 1-15 martie 2007
Conversia magnetohidrodinamica (MHD) a energiei, aparuta la mijlocul secolului XX, reprezinta o noua solutie de producere a energiei electrice, care permite realizarea unor centrale mari, cu randamente ridicate, depasind 55 % si având un ciclu înaintas MHD.
Un generator MHD este alcatuit în principiu dintr-un canal strabatut axial de un fluid bun conducator de electricitate (sub forma de plasma) si având o pereche de pereti opusi ca electrozi.
Perpendicular pe cealalta pereche de pereti opusi, izolanti, este aplicat un câmp magnetic. Miscarea fluidului conductor este realizata pe seama destinderii lui într-o camera de combustie, iar, pe baza fenomenului de inductie electromagnetica, energia cinetica a fluidului este transformata direct în energie electrica.
Deceniul 1960 – ’70 este caracterizat prin aparitia în mai multe tari ale lumii, printre care si România, a instalatiilor experimentale de generatoare MHD cu plasma în circuit deschis sau închis.
Cele mai promitatoare pentru aplicatii s-au dovedit a fi generatoarele liniare în circuit deschis, care pot functiona cu plasma obtinuta prin arderea combustibililor fosili, mergând în continuare la cazan pentru producerea aburului în instalatii clasice.
Dezvoltarea conversiei MHD a fost accelerata de rezolvarea unor probleme de astrofizica si de cercetarile în domeniul fuziunii termonucleare. Aplicatii importante ale conversiei MHD au fost realizate si în domeniul prospectiunilor geofizice, al motoarelor cu reactie, al pompelor si debitmetrelor electromagnetice etc.
Deceniul 1970 – ’80 a fost caracterizat de trecerea de la faza instalatiilor de laborator la aceea a instalatiilor pilot si industriale, care au modelat viitoarele termocentrale electrice de randament superior. Drept exemplu vom mentiona instalatia U – 25 din URSS de 300 MWt si 75 MWe si generatoarele Avco – Everett din Massachusetts (în variantele Mark I pâna la Mark VI), varianta Mark V cu puterea de 550 MWt debitând 32 MWe.
În prezent, progresul tehnic în acest domeniu este conditionat de noi descoperiri referitoare la materialele refractare cu proprietati superioare de anduranta la temperaturi înalte si la constructia electromagnetilor cu înfasurari supraconductoare.
În ultimul deceniu, activitatile de cercetare-dezvoltare pentru realizarea de centrale MHD în circuit deschis, pe combustibil gazos sau solid, au fost întrerupte. S-au abandonat proiectul rusesc U – 500 de la centrala din Riazan al generatorului de 500 MWt si proiectul american al unei centrale de 300 MWt. Cercetari experimentale la nivel redus (pâna la 100 MWt), pe combustibil fosil, au continuat în diverse tari: Rusia, China, Japonia, Estonia, Brazilia, Italia, Polonia, Olanda si Israel.
La noi în tara, în cadrul ICPET – Cercetare si la colaboratori (Universitatea Politehnica din Bucuresti si ICPE – Bucuresti) activitatea a început în anul 1968 si s-a încheiat practic în anii 1995 – ’98, din lipsa finantarii. Nucleul care s-a ocupat de problema generatoarelor MHD a fost acela format din initiativa acad. R. Radulet si acad. I.S. Antoniu si compus din prof. dr. C. Mocanu, dr. ing. I. Cserveny, ing. I. Dogaru si fiz. L. Katona, care au realizat primele doua generatoare MHD din România, GMHD – 01 de 45 kWt si GMHD – 02 de 1 MWt. Cercetarile au fost apreciate în mod deosebit, prin acordarea în 1971 a Premiului Aurel Vlaicu al Academiei Române, pentru GMHD – 01. Mentionam faptul ca GMHD – 02 a functionat timp de 12 ore, având mai multe porniri.
S-a mai construit în ICPET-C generatorul GMHD – 03 de 6 MWt si s-a proiectat, realizat si testat partial (fara câmp magnetic) generatorul GMHD – 04, de tip disc, cu puterea de 1 MWt.
De asemenea, a fost realizat studiul teoretic si experimental al arderii combustibilului gazos si lichid în amestecuri O2 / CO2, si al retinerii CO2. În final s-a fundamentat tehnico-economic construirea în România a unui bloc energetic având un ciclu înaintas cu generator MHD.
Totodata se poate remarca activitatea acestei echipe si pe plan international, la întâlnirile anuale ale forumului conducator si la întâlnirile stiintifice interne si internationale. Amintim si numeroasele articole publicate în tara si strainatate, dovedind ca cercetarile românesti au tinut pasul cu progresele realizate pe plan international, prin implementarea rapida a noutatilor în domeniu. S-au obtinut rezultate originale în urmatoarele directii: elaborarea unei metode de masurare a parametrului Hall, studiul curgerii plasmei, determinarea compozitiei si diagnosticarea plasmei, obtinerea spectrului câmpului electromagnetic din canalul de conversie, utilizarea cu succes a unor materiale refractare autohtone pentru camera de ardere si canalul de conversie etc.
Desi activitatea a încetat în institut si la nivel national în acest domeniu, lucrarile publicate de specialistii români, precum si documentatiile cu care s-au finalizat unele cercetari constituie un punct de plecare pentru reluarea cercetarilor în domeniul conversiei MHD a energiei în tara noastra.
În plus, mentionam ca au existat preocupari în domeniul MHD în cadrul învatamântului superior si ca s-au elaborat lucrari teoretice de referinta ale unor specialisti români ca A. Nicolaide, L. Dragos, R. Deutchs s.a.