Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 13-12-2021

magnetohydrodynamische generator

betekenis & definitie

machine om warmte rechtstreeks om te zetten in elektrische energie. Het principe van de magnetohydrodynamische energieconversie is afkomstig van M.Faraday (1832).

Hij constateerde dat in sommige vaste lichamen een elektrische stroom wordt opgewekt wanneer deze in beweging worden gebracht ten opzichte van een magnetisch veld, en veronderstelde dat soortgelijke effecten zouden moeten optreden in deformeerbare media, m.n. in vloeistoffen. Zijn proeven om dit effect aan te tonen, hadden geen resultaat. Het principe van de magnetohydrodynamische energieconversie is na 1930 opnieuw in de belangstelling gekomen toen I.Langmuir de toestand van een heet en geïoniseerd gas als vierde aggregatietoestand introduceerde, een plasma. Grote experimentele installaties, waarbij een plasma als het bewegende en geleidende medium wordt gebruikt, zijn in bedrijf gesteld of worden gebouwd om na te gaan of deze methode van elektriciteitsopwekking op grote schaal kan worden ingevoerd.De belangrijkste reden voor deze ontwikkeling is het hoge conversierendement (50-60 %) dat met magnetohydrodynamische (MHD) generatoren bij de elektriciteitsproduktie moet kunnen worden gehaald. Het hogere rendement moet kunnen worden gehaald door de hoge aanvangstemperatuur van het omzetproces. Het plasma komt bij een temperatuur van 1800—2500 °C de MHD-generator binnen met een snelheid van ca. 1000 m/s. Momenteel zijn er twee richtingen in de MHD-ontwikkeling:

1. Open MHD-generatoren, waarbij hete verbrandingsgassen (2500 °C) direct door de generator worden gevoerd. Wanneer de verbrandingsgassen uit de generator komen zijn ze nog heet genoeg om stoom te produceren voor een conventionele elektriciteitscentrale. Daarna worden de verbrandingsgassen afgevoerd naar de buitenlucht.
2. Gesloten MHD-generatoren, waarbij de warmte van een willekeurige warmtebron (b.v. verbrandingsgassen, zonne-oven of kernreactor) wordt overgedragen aan een edelgas. Het hete edelgas (1800 °C) wordt nu door de MHD-generator geleid. Vervolgens wordt het afgekoelde edelgas teruggevoerd naar de warmtebron om opnieuw verwarmd te worden.

De grootste open MHD-proefcentrale is in bedrijf in de omgeving van Moskou. Deze centrale wordt gestookt met aardgas en heeft gedurende vele honderden bedrijfsuren elektriciteit geleverd aan het elektriciteitsnet van Moskou met een maximaal vermogen van 20 mln. watt. In Nederland is het M H D -onderzoek momenteel geconcentreerd op gesloten MHD-generatoren. De positieve resultaten van dit onderzoek hebben er toe geleid dat met overheidssubsidie een 5 mln. watt proefinstallatie voor een gesloten MHD -generator aan de Technische hogeschool Eindhoven gebouwd wordt. In België werden ca. 20 jaar geleden onderzoekingen gedaan met MHD-generatoren, o.m. door acec. Wegens de grote technologische moeilijkheden in verband met het confineren van het plasma en het koelen van de wanden, werden de proefnemingen niet voortgezet.

Bij een succesvolle ontwikkeling van MHD-generatoren kan door verhoging van het rendement van de elektriciteitsproduktie, van 37 % voor conventionele centrales tot b.v. 54 % voor een gecombineerde MHD-stoomcentrale, een belangrijke besparing van brandstof worden bereikt. Bovendien kan de afvoer door de centrales van niet-gebruikte warmte tot ca. de helft worden teruggebracht.

< >