Generador de gas
Un generador de gas es un dispositivo para generar gas. Un generador de gas puede crear gas mediante una reacción química o a partir de una fuente sólida o líquida, cuando almacenar un gas presurizado no es deseable o poco práctico.
El término a menudo se refiere a un dispositivo que utiliza un propulsor de cohete para generar grandes cantidades de gas. El gas se utiliza normalmente para impulsar una turbina en lugar de proporcionar empuje como en un motor de cohete. Los generadores de gas de este tipo se utilizan para alimentar turbobombas en motores de cohetes, en un ciclo de generador de gas.
También es utilizado por algunas unidades de energía auxiliar para alimentar generadores eléctricos y bombas hidráulicas.
Otro uso común del término es en la industria de gases industriales, donde se utilizan generadores de gas para producir productos químicos gaseosos para la venta. Por ejemplo, el generador de oxígeno químico, que ofrece oxígeno transpirable a una velocidad controlada durante un período prolongado. Durante la Segunda Guerra Mundial, los generadores de gas portátiles que convirtieron la coca al gas productor se utilizaron para alimentar vehículos como una forma de aliviar la escasez de gasolina.
Otros tipos incluyen el generador de gas en un airbag de automóvil, diseñado para producir rápidamente una cantidad específica de gas inerte.
Aplicaciones comunes
Como fuente de energía
El cohete V-2 utilizó peróxido de hidrógeno descompuesto por una solución catalítica líquida de permanganato de sodio como generador de gas. Esto se utilizó para impulsar una turbobomba para presurizar los principales propulsores de LOX-etanol. En el motor principal del Saturn V F-1 y del transbordador espacial, parte del propulsor principal se quemó para impulsar la turbobomba (ver ciclo del generador de gas y ciclo de combustión por etapas). El generador de gas en estos diseños utiliza una mezcla altamente rica en combustible para mantener las temperaturas de las llamas relativamente bajas.
La unidad de energía auxiliar del transbordador espacial y la unidad de energía de emergencia (EPU) del F-16 utilizan hidracina como combustible. El gas impulsa una turbina que acciona bombas hidráulicas. En el F-16 EPU también acciona un generador eléctrico.
Los generadores de gas también se han utilizado para impulsar torpedos. Por ejemplo, el torpedo Mark 16 de la Marina de los EE. UU. funcionaba con peróxido de hidrógeno.
Una solución concentrada de peróxido de hidrógeno se conoce como peróxido de alta prueba y se descompone para producir oxígeno y agua (vapor).
La hidrazina se descompone en nitrógeno e hidrógeno. La reacción es fuertemente exotérmica y produce un gran volumen de gas caliente a partir de un pequeño volumen de líquido.
Muchas composiciones de propulsores sólidos para cohetes se pueden utilizar como generadores de gas.
Inflación y extinción de incendios
Muchas bolsas de aire de automóviles utilizan azida de sodio para inflarse (a partir de 2003). Una pequeña carga pirotécnica desencadena su descomposición, produciendo gas nitrógeno, que infla el airbag en unos 30 milisegundos. Una bolsa de aire típica en los EE. UU. puede contener 130 gramos de azida sódica.
Se utilizan generadores de gas similares para la extinción de incendios.
La azida de sodio se descompone exotérmicamente en sodio y nitrógeno.
El sodio resultante es peligroso, por lo que se añaden otros materiales, p.e. nitrato de potasio y sílice, para convertirlo en un vidrio de silicato.
Generación de oxígeno
Un generador químico de oxígeno suministra oxígeno respirable a un ritmo controlado durante un período prolongado. Se utilizan cloratos y percloratos de sodio, potasio y litio.
Generación de gas combustible
Un dispositivo que convierte coque u otro material carbonoso en gas productor puede usarse como fuente de gas combustible para uso industrial. Los generadores de gas portátiles de este tipo se utilizaron durante la Segunda Guerra Mundial para impulsar vehículos como forma de aliviar la escasez de gasolina.