Small Decentralized Hydropower Program National ... - Cd3wd.com

giren en remolino cerca de1 Segundo electrodo
resuhando en la production de un arco en forma de
vortex, La action de1 arco con vortex crea remolinos
de aire m&s frio cerca de las paredes de1 ca210 asi
coma tambi6n una ligera presibn gradiente dirigida
radialmente hacia el centro de1 cane, en consecuencia
tiende a constringir el curso de1 arco a lo largo de1
eje de1 ctio. Durante la opera&n, ese curso contiene
un “nucleo” e&able que es un plasma a alta
temperatura relativamente con&ante (2000°C) donde
se forman 10s oxides de nitrogeno. Este tipo de reac-
tor de arco electrico es capaz de producir hasta 18
gramos de nitrogen0 fijo por kilovatio hora de
energia electrica aplicada. 0, en otros t&rminos, una
tonelada metrica de nitrogen0 fijo puede ser pro-
ducida por una energia electrica de 50,000
kilovatio horas.
Fuente de Energia
La energia para propulsar nuestra primera unidad
a hidroelectricidad disefiada para producir el fer-
tilizante de nitrogen0 sera obtenida de una pequena
corriente de agua con alta caida. Aproximadamente
100 metros de c&da con un nivel de flujo de mas o
menos 500 litros por minuto mueven las ruedas de
una turbina Pelton acoplada al generador que
suministra energia al reactor de arco. En operation,
el reactor de arco electrico requiere alto voltaje
(coma 1000 voltios) y una corriente de algun tipo que
limite la capacidad ya que un arco electrico por lo
general tiende a exhibir caracten’sticas de resistencia
negativa. El alto voltaje necesario puede ser obtenido
por voltajes de energia convenional (normalmente
120 a 240 voltios a.c.) mediante ei uso de un
transformador de increment0 con resistcncia u otros
tipos de caracteristicas que limiten la corriente. La
unidad de produccidn de fertilizante a base de
nitrogen0 puede stir idealmente adaptable para uso
de la capacidad energetica fuera de las horas de uso
m&ximo de cualquier sistema hidroelectrico. Si la
capacidad energetica fuera de las horas de uso m&x-
imo, que con frecuencia es desperdiciada, fuera
utilizada para aplicaciones tales coma la produceion
de1 fertilizante a base de nitrogeno, se realzaria el
valor economico global de un sistema hidroelectrico.
Nuestra primera unidad hidroelectrica que al
presente esGi en period0 de prueba de opera&n en
el campo es una unidad de 3 kilowatts en la cual se
suministra al reactor de arco aproximadamente 1000
voltios a 3 amperios. Esta unidad, aunque
relativamente pequena, es capaz de satisfacer la
demanda total de fertilizante a base de nitrogen0
pipe. During operation, this pathway contains a
stable “core” that is a relatively undisturbed high
temperature (>2000 “C) plasma where nitrogen ox-
ides are formed. This type of electric arc reactor
is capable of producing up to 18 grams of fixed
nitrogen per kilowatt-hour of input electrical
energy. Or, in other terms, one metric ton of fixed
nitrogen can be produced by 50,000 kiiowatt-
hours of electrical energy.
Power Source
Power to drive our first hydro powered unit
designed to produce nitrogen fertilizer will be ob-
tained from a small stream, high-head water
source. About 100 meters head with a flow rate
of about 500 liters per minute drives a Peiton
wheel turbine coupled to the generator supplying
power to the arc reactor. in operation, the eiec-
tric arc reactor requires high voltage (about 1000
volts) and some type of current limiting capability
since an electric arc generally tends to exhibit
negative resistance characteristics. The
necessary high voltage may be obtained from
conventional utility power voltages (normally 120
to 240 volt a.c.) by using a step-up transformer
with a ballast or other types of current limiting
feature. The nitrogen fertilizer production unit
may be ideally adaptable for off-peak use of eiec-
tricai energy from any hydroelectric system. if
the off-peak power capability of a hydroelectric
system, which often is wasted, is used for ap-
plications such as the production of nitrogen fer-
tilizer, the overall economics of a hydropower
system can be enhanced.
Our first hydro powered unit presently being
field tested is a 3 kilowatt unit in whiqh about
1000 volts at 3 amperes is supplied to the arc
reactor. This unit, although relatively small, is
capable of supplying all of the nitrogen fertilizer
needs of from 5 to 20 hectares, depending upon
the amount of fertilizer applied per hectare.
in addition to hydropower, any renewable
energy source can be used to power the nitrogen
fertilizer production system. A solar powered11
and a wind powered12 system currently also are
being developed.
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