El generador de radioisótopos de Stirling ( SRG ) es un tipo de generador de radioisótopos basado en un motor Stirling impulsado por una gran unidad de calentamiento de radioisótopos . El extremo caliente del convertidor Stirling alcanza una temperatura alta y el helio calentado impulsa el pistón, y el calor se rechaza en el extremo frío del motor. Un generador o alternador convierte el movimiento en electricidad. Dado el suministro muy limitado de plutonio , el convertidor Stirling se destaca por producir aproximadamente cuatro veces más energía eléctrica a partir del combustible de plutonio en comparación con un generador termoeléctrico de radioisótopos.(RTG). Los generadores Stirling fueron probados extensamente en la Tierra por la NASA , pero su desarrollo fue cancelado en 2013 antes de que pudieran desplegarse en misiones reales de naves espaciales. Un proyecto similar de la NASA aún en desarrollo al 25 de mayo de 2021, llamado Kilopower , también utiliza motores Stirling, pero usa un pequeño reactor de fisión de uranio como fuente de calor.
SRG
El desarrollo del motor Stirling comenzó en el Centro de Investigación Glenn de la NASA (entonces NASA Lewis) a principios de la década de 1970. El motor de demostración espacial (SPDE) fue el primer motor de 12,5 kWe por cilindro que se diseñó, fabricó y probó. Un motor posterior de este tamaño, el convertidor de potencia de prueba de componentes (CTPC), utilizó un cabezal calefactor de tubo de calor "Starfish", en lugar del circuito de bombeo utilizado por el SPDE. En el período 1992-93, este trabajo se detuvo debido a la terminación del trabajo relacionado con el sistema de energía nuclear SP-100 y al nuevo énfasis de la NASA en sistemas y misiones "mejores, más rápidos y más baratos".
ASRG
A principios del siglo XXI, se emprendió un gran proyecto que utilizaba este concepto: el Generador de radioisótopos avanzado de Stirling (ASRG), una fuente de energía basada en un convertidor eléctrico de 55 vatios. [1] [2] La fuente de energía térmica para este sistema era la fuente de calor de uso general (GPHS). Cada GPHS contenía cuatro gránulos de combustible Pu-238 revestidos con iridio, medían 5 cm de alto y 10 cm cuadrados, y pesaban 1,44 kg. El extremo caliente del convertidor Stirling alcanzó los 650 ° C y el helio calentado impulsó un pistón libre en movimiento alternativo en un alternador lineal, rechazando el calor en el extremo frío del motor. La corriente alterna (CA) generada por el alternador se convirtió luego en 55 vatios de corriente continua (CC). Cada unidad ASRG usaría dos unidades convertidoras Stirling con aproximadamente 500 vatios de potencia térmica suministrada por dos unidades GPHS y entregaría 100-120 vatios de potencia eléctrica. El ASRG se sometió a pruebas de calificación en NASA Glenn como fuente de alimentación para una futura misión de la NASA. El ASRG fue diseñado en muchas propuestas de misión en esta era, [3] pero fue cancelado en 2013. [4]
Referencias
- ^ Hoja de datos ASRG (NASA Glenn) Archivo de 29 de septiembre de 2012, en la Wayback Machine y la información DOE Archivado 2011-09-27 en la Wayback Machine .
- ^ NASA Technical Memorandum TM-2007-214806 Archivado 2009-06-05 en Wayback Machine (2007), (consultado el 3 de mayo de 2011)
- ^ B. Berger - Los finalistas de Discovery Mission podrían tener una segunda oportunidad (2014)
- ^ La cancelación de ASRG en contexto de exploración planetaria futura
enlaces externos
- Planta de energía nuclear basada en motor Stirling de la NASA para uso lunar en YouTube
- Sistemas de energía radioisotópica para la nueva frontera
- Free Piston Stirling Converter establece un récord en el Centro de Investigación Glenn de la NASA
- ¿Por qué desarrollar un generador de radioisótopos Stirling?
- Wolverton, Mark (marzo de 2008). "Stirling en el espacio profundo" . Scientific American .
Ver también
- Generador avanzado de radioisótopos Stirling
- Generador termoeléctrico de radioisótopos
- Unidad calefactora de radioisótopos