اختراع موتوری جدید برای تولید برق از آب گرم

مترجم: محمدصادق یوسف‌زاده/ دبیر سرویس «آمایش سرزمین»


شرکت ایرلندی Exergyn که طراح و سازنده این موتور جدید است، قصد دارد نخستین آزمایش‌های صنعتی خود را در سال آینده برای بررسی عملکرد این موتور آغاز کند.

این شرکت تخمین زده است که میزان انرژی گرمای تلف‌شده در آبی که در صنایع مختلف در سراسر جهان به خاطر فعالیت‌های مختلف مصرف می‌شود، تقریباً دو برابر انرژی نفت و گاز استخراج‌شده در عربستان سعودی در هرسال است.

آلن هیلی، مدیرعامل این شرکت اذعان کرد: «هرسال آب زیادی در جریان صنایع مختلف گرم می‌شود و حتی در برخی از صنایع انرژی زیادی برای سرد کردن این آب، مصرف می‌شود».

کاهش دی‌اکسید کربن

وقتی کشتی‌ها در آب حرکت می‌کنند، سیستم‌هایی که در آن‌ها تعبیه‌شده است، برای خنک شدن موتور، آب گرم شده اطراف آن را از طریق لوله‌هایی به بیرون پمپاژ می‌کنند و در مراکز داده‌ها نیز فن‌های بزرگی برای کاهش دمای بسیار زیاد سرورها به کار گرفته می‌شوند. یافتن روشی کارآمد برای بهره‌گیری از این انرژی اتلاف شده هم می‌تواند هزینه تولید انرژی را کاهش دهد و هم می‌تواند میزان انتشار گاز دی‌اکسید کربن در هوا را کاهش دهد.image

شرکت Exergyn آلیاژی با خواص خاص از نیکل و تیتانیوم ساخته است و آن را نیتینول نامیده است. ساختار این آلیاژ به صورتی است که هنگامی‌که حرارت می‌بیند، تغییر شکل می‌دهد و سپس به ساختار اصلی بلوری خود بازمی‌گردد. این خاصیت آلیاژ نیتینول باعث شده است که قابلیت استفاده در موارد مختلف را داشته باشد که شامل استفاده‌های پزشکی، ساخت عینک آفتابی نشکن و همچنین استفاده از آن در ساخت مریخ‌نورد ناسا می‌شود، ویژگی دیگر منحصربه‌فرد و عجیب آلیاژ نیتینول این است که برخلاف فلزات دیگر، هنگام سرد شدن درست مانند آب در هنگام یخ زدن، منبسط می‌شود

لَنگان، سرپرست این پروژه اذعان کرد که مواد زیادی در جهان از این دو ویژگی برخوردار نیستند.

موتور شرکت Exergyn نیز بر پایه و اساس این دو ویژگی آلیاژ نیتینول ساخته‌شده است. در این موتور تعدادی از سیم‌های بلند ساخته‌شده از آلیاژ نیتینول به یک پیستون متصل شده‌اند و آب گرم و سرد به‌صورت نوبتی هر ۱۰ ثانیه یک‌بار اطراف این سیم‌ها پاشیده می‌شود که باعث می‌شود سیم‌ها در اندازه‌ای به ضخامت ۴ سانتیمتر منبسط و منقبض شوند. این کار باعث می‌شود پیستونی که به سیم‌ها متصل شده است، بالا و پایین برود و یک سیستم هیدرولیک تعبیه‌شده درون موتور نیز این حرکت خطی را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند و این حرکت چرخشی یک ژنراتور را به حرکت درمی‌آورد. این موتور قادر است از هر ۲۰۰ کیلووات انرژی حرارتی کیلووات برق تولید کند.

انرژی رایگان

اگرچه انرژی گرمایی ایجادشده در آب گرم شده در صنایع مختلف، به میزان زیادی نیست؛ اما باید این موضوع را نیز در نظر گرفت که این انرژی رایگان است و درصورتی‌که از آن استفاده نشود، به‌آسانی هدر می‌رود. علاوه بر این در برخی از صنایع، انرژی و هزینه زیادی برای سرد کردن این آب مصرف می‌شود و در صورت استفاده از گرمای آب، دیگری نیازی به‌صرف هزینه و انرژی زیاد برای این کار نیست.

شرکت Exergyn برای طراحی عالی و اصلاح مواد به کار گرفته‌شده در این موتور، سه سال وقت صرف کرده است و این موتور می‌تواند میلیون‌ها بار مورداستفاده قرار گیرد. شورای اتحادیه اروپا سال گذشته در راستای برنامه افق ۲۰۲۰، برای توسعه فناوری این موتور و تجاری‌سازی آن ۲٫۵ میلیون یورو بودجه اختصاص داد و خود شرکت Exergyn نیز قصد دارد در سال ۲۰۱۷ سه طرح آزمایشی در یک فرودگاه و دو مکان دفع زباله اجرا کند. این شرکت در نظر دارد در هر سه مکان از آب گرم با دمای ۹۰ درجه سانتی‌گراد یا کمتر که با فعالیت یک موتورگازی در فرودگاه و از ژنراتورهای دو مکان دفع زباله که با استفاده از گاز زیستی حرکت می‌کنند، ایجاد می‌شود در موتور خود برای تولید برق استفاده کند.

این شرکت قصد دارد علاوه بر تولید برق از گرمای آب، به فناوری‌هایی برای استفاده از انرژی زمین‌گرمایی نیز دست پیدا کند. در حال حاضر تولید برق با استفاده از انرژی زمین‌گرمایی به‌صورت مؤثر و کارآمد، نیازمند آب بسیار داغ با فشار بسیار بالا است و دستیابی به چنین هدفی، مستلزم حفر چاه‌های عمیق با قطر زیاد است که حفر آن‌ها نیازمند هزینه زیادی است.

سرپرست پروژه موتور شرکت Exergyn به بیان این مطلب پرداخت که این شرکت قصد دارد با استفاده از یک فناوری، مکان‌هایی برای تولید انرژی برق از انرژی زمین‌گرمایی ایجاد کند که با جریان آبی با حرارت و فشار کمتر، نیز عملکرد خوبی دارند.

برخی از افراد معتقدند که این فناوری‌های جدید شرکت Exergyn بسیار کارآمد هستند و می‌توانند کاربردهای زیادی داشته باشند؛ اما تنها در صورتی این فناوری‌ها فرصت رشد و ترقی پیدا می‌کنند که باقیمتی مناسب در اختیار عموم افراد قرار گیرد. لَنگان عنوان کرد که عدم نیاز این موتور جدید به سوخت‌های فسیلی و همچنین ساده بودن ساختار آن موجب شده است هزینه استفاده از آن کاهش پیدا کند. هزینه تولید برق با استفاده از این موتور، ۴۰ یورو برای هر مگاوات برق است که ارزان‌تر از تولید برق با استفاده از گاز و زغال‌سنگ است.

منبع: IrishTimes

More Stories
سال بد، سال خاک: تجربه‌ای از جنوب‌غرب ایران