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Volume 33: Pages 283-288, 2020
Energy saving and climate change mitigation through improved thermodynamic efficiency
Emilio Panarellaa)
Fusion Reactor Technology, Inc., 2012 Woodglen Cres., Ottawa, Ontario K1J 6G4, Canada
The second Law of Thermodynamics is fundamental in the analysis of thermodynamic cycles. It dictates that the conversion of heat to work is limited. It reaches an upper limit in a classical thermodynamic cycle, and such a limit is provided by the Carnot cycle, which is the most efficient. Motivated by a recent allowance of a patent to this author (U.S. Patent 10,079,075), the present study tutorially attempts to expand on the subject and shows that the efficiency can go above the Carnot efficiency, provided a novel cycle is used, and heat, rather than being discarded, is recirculated in the same engine used to generate work. The significant energy saving consequential to this finding and climate change mitigation are reported.
La 2e loi de la thermodynamique est fondamentale dans l'analyse des cycles thermodynamiques. Elle impose que la conversion de la chaleur en travail soit limitée. Il atteint une limite supérieure dans un cycle thermodynamique classique, et cette limite est fournie par le cycle de Carnot, qui est le plus efficace. Motivée par l'octroi récent d'un brevet à cet auteur (brevet américain 10 079 075), la présente étude tente de développer le sujet et montre que l'efficacité peut aller au-dessus de l'efficacité de Carnot, à condition qu'un nouveau cycle soit utilisé, et la chaleur, plutôt que d'être jeté, est remise en circulation dans le même moteur utilisé pour générer du travail. Les importantes économies d'énergie résultantes par cette constatation et l'atténuation du changement climatique sont signalées.
Key words: Second Law of Thermodynamics; Entropy; Heat Recovery; Thermonuclear Fusion; Climate Change; Climate Change Mitigation.
Received: March 1, 2020; Accepted: July 7, 2020; Published Online: July 28, 2020
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