hacemos una fogata para generar electricidad

Fogata para generar electricidad: por qué el fuego de campamento no ilumina tu casa​

¿Se puede calentar un disco Stirling con una hoguera y generar electricidad? La respuesta técnica es sí. La respuesta práctica es que no merece la pena ni para cargar el móvil. El ciclo Stirling, una máquina térmica de ciclo cerrado, convierte calor en movimiento. Con una fogata a 700-800 ºC y el aire ambiente a 20 ºC, el salto térmico es enorme. El problema es que la transmisión de calor en una llama abierta es irregular, con pérdidas masivas por convección y radiación. Los discos Stirling comerciales, como los que se usan en prototipos solares de 1 kW, exigen un foco caliente estable. Una hoguera es todo menos estable: el viento, la carbonización de la leña, las fluctuaciones de temperatura convierten el rendimiento en una ruina termodinámica.

Las cifras que matan el sueño​

Si se recurre a sistemas más sofisticados, como una caldera de leña con gasificación y motor Stirling, el rendimiento eléctrico se sitúa entre el 12 y el 15%. El resto es calor aprovechable para calefacción, pero la generación eléctrica es testimonial. La madera debe tener menos del 20% de humedad, o se forman alquitranes que estropean el equipo. En España, donde la calefacción se enciende cuatro meses al año, una caldera de microcogeneración (micro-CHP) que combina calefacción y electricidad tiene una rentabilidad que muchos análisis califican de timo. El rendimiento eléctrico de estos equipos ronda el 15-20% de la energía primaria, y el ahorro solo se produce si hay demanda térmica constante.

Cuando la leña no es suficiente​

Los sistemas comerciales de caldera de leña con generación eléctrica existen, pero no se encuentran en tiendas de bricolaje. Son equipos de catálogo industrial o prototipos de ferias que nunca llegan al gran público. La tecnología más común es la gasificación: se quema la leña en una cámara de pirólisis controlada para producir un gas pobre (CO, H2, metano), que luego se quema en un quemador externo que calienta la cabeza del Stirling. El problema es el control fino de temperatura y tiro, y la necesidad de sensores que encarecen el conjunto. Para un hogar medio, la inversión no se amortiza.

El futuro nuclear (de coña)​

En una de esas preguntas que cruzan la línea entre la ocurrencia de barra de bar y la ingeniería real, se ha planteado si un reactor nuclear podría mover un motor Stirling. La eficiencia teórica de un Stirling bien diseñado (30-40%) es comparable a la de una turbina de vapor de central nuclear (33-38%). Pero el Stirling necesita temperaturas de 500-600 ºC, que los reactores de agua ligera estándar (PWR) no alcanzan (se quedan en unos 285 ºC). Solo los reactores de alta temperatura (HTGR o de sales fundidas) llegan a 700-800 ºC. Es decir, habría que rediseñar la bomba atómica para que sea eficiente con un Stirling. Una idea que, por ahora, solo existe en los debates de madrugada.

La conclusión es que generar electricidad con una fogata suena a plan de fin de semana rural, pero la termodinámica no perdona. El rendimiento es bajo, la inversión alta y el mantenimiento, una pesadilla. Para iluminar una casa, mejor un panel solar.