Um combustor de hidrogênio ecologicamente correto para turbina a gás doméstica que reduz as emissões de dióxido de carbono foi desenvolvido e será testado em campo.
O Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (Presidente Sang Jin Park, doravante referido como KIMM), um instituto sob a jurisdição do Ministério da Ciência e TIC anunciou que desenvolveu um combustor de co-queima de hidrogênio para turbinas a gás usadas em energia geração. Esta é a primeira vez que tal tecnologia é desenvolvida na Coréia do Sul, e a KIMM planeja realizar uma demonstração de sua aplicação em usinas de energia.
Desde julho de 2020, a equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Minkuk Kim, chefe do Departamento de Combustível Zero Carbono e Geração de Energia do KIMM Institute of Carbon Neutral Energy Machinery, vem desenvolvendo um combustor ecologicamente correto para turbinas a gás domésticas com 30 % de co-queima de hidrogênio, em colaboração com 13 parceiros industriais, acadêmicos e de pesquisa. Um projeto para demonstração de campo será iniciado em 2023 com a Korea East-West Power Company e a Doosan Enerbility.
O hidrogênio é um combustível altamente reativo, portanto, existe o risco de altas temperaturas e retrocesso. Para evitar tais riscos, a KIMM melhorou um método de injeção de combustível, incluindo divisão de combustível, preparação e modificação de furos de combustível. Estes foram aplicados à turbina a gás para serviço pesado desenvolvida pela Doosan Enerbility. Como resultado, foi possível que o NOx e a instabilidade da combustão fossem suprimidos ao mesmo nível da turbina a gás de GNL original enquanto queimava uma mistura de 30% de combustível de hidrogênio.
No passado, muitos esforços foram feitos para promover o desenvolvimento de combustores de co-queima de hidrogênio, mas a verificação do desempenho era difícil porque não havia instalações adequadas de teste de combustão na Coréia do Sul. Assim, o combustor desenvolvido pela KIMM foi transferido para o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) durante o processo de desenvolvimento e passou com sucesso nos testes de combustão em um ambiente de alta pressão. Essas condições imitam as condições reais de operação da turbina a gás, e seu desempenho foi verificado de acordo. O desenvolvimento da tecnologia de coqueima de hidrogênio por institutos de pesquisa nacionais e sua aplicação em turbinas a gás domésticas é um momento significativo no caminho para a neutralidade de carbono na Coreia do Sul.
Quando as turbinas a gás usam combustível misturado com 30% de hidrogênio, as emissões de CO2 podem ser reduzidas em 10,4% em comparação com a geração de energia 100% GNL. A KIMM planeja aumentar a porcentagem de conteúdo de hidrogênio no combustível em mais de 50%, reduzindo assim 21,4% de CO2 até 2024. Além disso, a equipe está concentrando seus esforços de pesquisa com o objetivo de desenvolver uma tecnologia de combustão de hidrogênio 100% livre de carbono até 2030 .
A KIMM também realizou um briefing sobre o desenvolvimento de um combustor de co-queima de hidrogênio de turbina a gás de 300 MW no escritório principal em Daejeon em 12 de outubro. Durante esta reunião, a KIMM compartilhou os detalhes de seu trabalho na tecnologia central de modificação do combustor de hidrogênio. Eles também compartilharam os resultados dos testes de combustão de alta pressão da Doosan Enerbility e anunciaram os planos do Instituto de Tecnologia de Convergência Futura da Korea East-West Power Company para conduzir demonstrações de usinas de energia da turbina a gás hidrogênio.
Na sessão de briefing, o presidente da KIMM, Sang Jin Park, declarou: “Para fazer a transição para uma sociedade de energia ecologicamente correta e livre de carbono, é essencial desenvolver tecnologia de conversão de combustível de hidrogênio para turbinas a gás de médio e grande porte e realizar demonstrações em usinas de energia. Atualmente, os desenvolvimentos do sistema de combustão e turbina estão em seus estágios finais. Uma decisão dos fabricantes de turbinas Doosan Enerbility e Korea East-West Power Company de testar o desempenho do novo motor tornou possível garantir a tecnologia de turbina a hidrogênio doméstica tanto mais cedo.” Ele também enfatizou: “Para que a tecnologia nacional seja comercializada em tempo hábil sem falhas, é necessário o interesse e o apoio do governo na seleção de um local de demonstração.
O presidente Park acrescentou: “Ao contrário da turbina a gás GNL para serviço pesado na Coréia do Sul, que começou como um seguidor rápido, este combustor de hidrogênio é tecnologicamente equivalente aos das principais empresas. Se pudermos acelerar sua comercialização por meio de projetos de demonstração, ajudará a pavimentar o caminho para o A nova indústria de crescimento de próxima geração da Coreia.”
