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Chimenea Equatorial inventada por Denis Bonnelle

Chimeneas con aire saturado en vapor de agua
Estas Chimeneas Solares hacen parte de las que funcionan con calor latente y que estubieron inventadas por Denis BONNELLE.

Chimeneas Ecuatoriales y Tropicales = Chimeneas Oceánicas = Chimeneas Marítimas = Reactores Meteorológicos de Océanos Tropicales y Ecuatoriales = Chimeneas que utilizan el calor latente de vaporización.

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De las latitudes ecuatoriales hasta las tropicales, la invención de Denis Bonnelle consiste en la utilización la condensación de vapor de agua producida en los océanos más cálidos.
Estas chimeneas utilizan el mismo principio que las "Torres de Energía" de “Zaslavsky” (que no tienen colector de calor), es decir que son torres de pulverización de agua, pero llegan al efecto contrario (adentro el aire es más cálido que el ambiente).
Son chimeneas con aire ascendente caliente (del mismo tipo que las chimeneas de “Schlaich” o sea de la que Enviromission planea construir en Australia), pero no tienen invernadero colector del calor.
El principio de funcionamiento es el siguiente: aire saturado de vapor de agua se introduce en la parte inferior de la chimenea y luego se va a recuperar el calor latente de condensación del agua como fuerza motriz para que suba el aire.

* ¿Qué es el "calor latente"?
Si usted no sabe lo que es el calor latente, por favor, véase la explicación al final de la página “Chimenea Polar”, que trata de Chimeneas Polares Árticas y Antárticas...


¡Como este aire tiene la misma temperatura que el aire ambiente, este aire no debería subir, pero sube! Como el calor utilizado por el dispositivo está "latente", eso significa que no tiene ningún efecto de aumento de la temperatura del aire adyacente, y por tanto, no mucho efecto de “flotabilidad” para que el aire suba.
¡Pero el aire sube! No sube por un simple efecto de chimenea, ni a pesar del hecho que la densidad del aire húmedo es inferior a la densidad del aire circundante, ya que la masa molar del vapor de agua (18 g/mol) es aproximadamente 1/3 inferior a la de la atmósfera (mezcla 79% y 21% de nitrógeno 28 g/mol y de oxígeno 32 g/mol que constituye el aire), este aire húmedo esta a la misma temperatura que el aire ambiente y no tiene razones para ir hacia arriba.
Lo que ocurre es que el aire sube en la chimenea porque a una cierta altura en el interior de la torre, el enfriamiento hace que una gran cantidad de vapor de agua va condensar (¡Por cierto esta agua dulce será recuperada!) cuando la temperatura cae y el calor latente liberado calentara al aire enzima y este se alzara. Entonces este aire que ya esta arriba va ir aspirado el aire en la parte inferior de la chimenea. Y a su turno, este aire que llega de abajo, saturado con vapor de agua, a su vez cuando va llegar a la altura de condensación del vapor de agua, va liberar calor latente y el proceso de ir de manera continúa.
La condensación del vapor de agua usualmente ocurre en las corrientes de aire ascendientes a una altura de 1 a 3 kilómetros, pero eso significa que se necesita una chimenea mas alta que de costumbre.

Entonces para resumir: el principio operativo es que la “Torre Oceánica” de Denis Bonnelle "flota" sobre las aguas cálidas del océano y se introduce aire caliente saturado de vapor de agua en el conducto de la chimenea. Durante el proceso, a mayor altitud en el interior de la chimenea el vapor de agua se condensa, el agua devuelve su calor latente, y este calor calienta el aire en el interior de la chimenea a esa altura, lo que aumenta considerablemente la ‘flotabilidad’ del aire. Este aire caliente se elevará y al mismo tiempo va aspirar el aire en la parte inferior de la chimenea.

En conclusión, el levantamiento del aire saturado de vapor de agua no será inmediato porque todavía no es boyante (mas ligero que el aire ambiente), sino que estará aspirado por el aire encima de él, en el nivel donde hay lluvia en el interior de la chimenea.

Una solución técnica debe ser encontrada para la evacuación de esta "lluvia" adentro de la chimenea. Pero como subproducto de este tipo de "Torres Marítimas" hay agua desaliñada, y esta agua potable puede ser recolectada y conservada dentro de bolsas flotantes, que más tarde pueden ser remolcadazas por barcos hasta la tierra, para que el agua sea utilizada en las ciudades o para cultivos agrícolas.

¡De hecho, el objetivo de estas chimeneas tropicales, es la producción de energía renovable! Pero también, estas “Chimeneas Ecuatoriales o Tropicales” pueden luchar contra dilatación antropogénica de la capa superior de los océanos, porque enfrían su superficie y ayudan a la transferencia del calor a la alta atmósfera por la parte superior de las chimeneas.
¡Esto también significa tal vez que estas torres tropicales son capaces de hacer la prevención de huracanes! Ya que hay una depresión en su interior, estas torres oceánicas con aire ascendiente tienen muchas analogías con los huracanes, y la diferencia de presión que existe entre ambas partes de las turbinas, es el motor del sistema. Pero es solamente con una chimenea muy alta (2 a 3 Km.) y muy larga (500 metros de diámetro interior), que la electricidad puede ser producida.
Es fácil comprender que estas "Chimeneas Oceánicas" no se pueden construir en concreto: no estarán construidas en duro (de hormigón o acero), porque tienen que ser mucho más ligeras: serán flexibles y sus paredes deben ser de tela o de plástico o echas de otras materias textiles (un poco como las chimeneas de “Papageorgiou”). Como para las Chimeneas de tipo “Sorensen”, las turbinas no pueden estar localizadas a la base, tienen que estar situadas en la parte superior de la chimenea, con el fin de mantener en el interior de la chimenea una presión superior a la presión exterior. La chimenea debe ser suficiente inflada a fin de que la presión dentro del conducto flexible sea mayor que la presión externa para impedir que la presión del aire exterior aplaste la parte interna y las paredes no deben aplanarse, el flujo de aire ascendente no debe ser apretado o comprimido.

En su libro: "Vent Artificiel : ‘Tall is beautiful'" (lo que significa: Viento Artificial "lo que es alto es bello") Denis Bonnelle explica la manera de hacerlo.

Por supuesto, para la realización de estos proyectos será todavía necesario resolver una serie de problemas técnicos, y en su libro Denis Bonnelle indica algunas pistas de respuestas a preguntas como por ejemplo:
• ¿Cómo sostener las turbinas en la parte superior de la chimenea?
• ¿Cómo transportar la electricidad del océano al continente? ¿Y a continuación cómo puede ser transmitida esta energía a la parte continental de redes de distribución eléctrica hasta las ciudades?
• ¿Cómo recuperar el agua dulce que se condensa en el interior de la chimenea?
• ¿Cómo optimizar el mejor contacto térmico entre el agua caliente y el aire, para obtener la saturación en vapor?
• ¿Cómo convencer a los aseguradores y reaseguradores de participar a la financiación de proyectos e instalaciones de este tipo de Chimeneas Oceánicas para prevenir el daño de varios miles de millones de dólares y cientos de víctimas mortales debido a los huracanes como "Katerina"?
• ¿Quizás no hay solamente aventajes a este tipo de chimeneas y también hay inconvenientes medioambientales?
Un posible inconveniente es que, en la circulación atmosférica global, las regiones polares reciben principalmente su aire del cielo, como en los desiertos subtropicales. Por lo tanto, podría ser prudente estudiar los posibles efectos de las corrientes de aire relativamente calientes enviados desde las chimeneas hasta la alta atmósfera, antes de que se enfriara por la emisión térmica infrarroja.

Comparado con el tipo de torre solar de la que fue construida en Manzanares o de las que van a ser construidas en Mildura (Australia) y en Ciudad real (España), a la misma relación de altura, por encima de la altitud a la que el agua se condensa, la diferencia de temperatura entre el aire interior y al aire libre sería mayor para este tipo de "Chimenea Marina”.
¡En su libro Denis Bonnelle describe su invención y la imagina flotando sobre la superficie del océano, con un dispositivo de captura del aire saturado de vapor de agua, que sería además equipado con velas y propulsado por el viento! Esto permitiría guiar el flujo de aire en el interior del conducto de la chimenea, pero sobre todo que el dispositivo pueda beneficiar de una fuente casi ilimitada de aire caliente saturado de vapor de agua, que son los océanos tropicales y ecuatoriales.

Pero, sobre todo, uno de los beneficios adicionales de tales “Chimeneas Oceánicas” es la oportunidad que ayuden a los seres humanos para prevenir los ciclones: una flota de varios cientos de estas “Chimeneas Ecuatoriales” girando en círculos sin descanso prevendría la formación de los ciclones, privándolos de aire caliente saturado de humedad y enfriando la superficie del océano.
¡Denis Bonnelle ha diseñado dispositivos que podrían, al mismo tiempo, contrarrestar algunos efectos del calentamiento global debido a la emisión por el hombre de exceso de CO2; la prevención de huracanes; la producción de agua desalada potable, y evitar nuevas emisiones de CO2, proporcionando una gran parte de las necesidades energéticas de la humanidad con la producción de energía renovable!
Y además, durante todo el proceso no se usa un gigantesco colector, sólo se necesita una chimenea.
Con la excepción del prototipo español construido en Manzanares en la década de los 80 (chimenea de 195m de altura), de hecho por el momento aún no se ha construida una chimenea solar (con aire ascendente). Eso es en parte debido a la enormidad de los costos de construcción. La viabilidad financiera de las plantas de energía con chimenea solar depende de los costos de construcción. Para los proyectos actualmente en curso en España (750 m de altura), en Australia (1000m de altura) y en Namibia (1500m de altura), la mayor parte de los costes totales (40 a 60%) provienen de los invernaderos de colección de calor solar (7 kilómetros de diámetro para el proyecto Australiano, es decir una área de 38Km2).

Lo que Denis Bonnelle propone es deshacerse del colector solar. Para eso inventó la chimenea descrita aquí, y una segunda que esta descrita en la página “Chimenea Polar” que usa el calor latente de congelación del agua que tampoco no tiene invernadero gigante.
Por sus nuevas "chimeneas solares sin colector”, Denis Bonnelle propone encontrar otras fuentes de flotabilidad del aire (el aire debe ser más ligero que el ambiente para subir dentro de la chimenea), y describe como aprovechar diferentes calores latentes del agua.

De hecho, a partir del concepto de la chimenea solar, las capas superiores del océano pueden ser vistas como un colector natural de calor solar, y por lo tanto, capaz de proporcionar el calor de forma gratuita. Pero esta comparación requiere una transferencia de calor de estas capas de mar al aire en el interior de la chimenea.
Así, la idea de Denis Bonnelle es aprovechar las ventajas naturales de la maquinaria climática mundial mediante el calor de los océanos para producir la flotabilidad del aire necesaria en el interior de las chimeneas (el aire debe ser boyante, es decir mas ligero que el aire ambiente para poder subir y tener la fuerza necesaria para mover turbinas y producir electricidad).
Dos posibilidades han sido exploradas por él: aprovechando el calor latente de condensación del agua (sobre el océano entre los trópicos y el ecuador) lo que esta descrito en esta página y aprovechando el calor latente de congelación del agua (cerca de los polos), lo que esta descrito en la página “Chimenea Polar”, que trata de Chimeneas Polares Árticas y Antárticas = Reactores Meteorológicos para Océanos Polares inventados por Denis Bonnelle.

Por favor, lean ahora la página que trata de las "Chimeneas Polares” – tambien inventadas por Denis Bonnelle.


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