Estudio de un ciclo de turbina de gas usando hidrógeno como combustible

Abstract

[ES] Una posible solución para la reducción de la contaminación y de los gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera podría ser la generación de electricidad empleando una turbina de gas usando como combustible hidrógeno en lugar de gas natural. Además, el hidrógeno se puede producir a partir de la electrólisis del agua mediante la electricidad producida por la energía eólica o solar. En cualquier caso, es de interés el comportamiento de las turbinas de gas que utilizan hidrógeno como combustible. Este trabajo abordará los siguientes temas: ¿Cuáles son las principales diferencias del gas natural (metano) y el hidrógeno como combustibles para la combustión de turbinas de gas? ¿Se puede utilizar hidrógeno como combustible en las turbinas de gas de servicio pesado existentes? ¿Qué modificaciones en los componentes de la turbina de gas son necesarias? ¿Cuáles son las diferencias en la eficiencia térmica y las emisiones de gases de escape (principalmente NOx) entre el gas natural y el hidrógeno? Estas preguntas deben responderse realizando una búsqueda bibliográfica sobre el tema, así como cálculos básicos del ciclo de la turbina de gas.

[EN] A possible short-term measure to reduce greenhouse gas emissions in electricity generation is to run heavy-duty gas turbines with hydrogen fuel instead of natural gas. Furthermore, hydrogen can be produced from electrolysis of water by electricity produced by wind or solar energy. In any case, the behaviour of gas turbines using hydrogen as fuel is of interest. This bachelor thesis should address the following topics: What are the principle differences of natural gas (methane) and hydrogen as fuels for gas turbine combustion? Can hydrogen be used as fuel in existing heavy-duty gas turbines? Which modifications on the gas turbine components are necessary? What are the differences in thermal efficiency and exhaust gas emissions (mainly NOx) between natural gas and hydrogen? These questions should be answered by performing a literature search on the topic as well as basic gas turbine cycle calculations.