بخون و یاد بگیر

جهان با چالشی حیاتی در تامین نیازهای روزافزون انرژی خود و در عین حال کاهش انتشار کربن و کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی مواجه است. برای مقابله با این چالش، محققان و مهندسان به طور خستگی ناپذیری برای توسعه آخرین پیشرفت ها در فناوری موتور برق تلاش می کنند. در این مقاله، برخی از آخرین پیشرفت‌ها در فناوری موتور را بررسی خواهیم کرد که پتانسیل ایجاد انقلابی در روش تولید نیرو را دارند.

توربین گاز سیکل ترکیبی (CCGT)

نیروگاه توربین گازی سیکل ترکیبی (CCGT) یک فناوری تولید برق بسیار کارآمد است که توربین‌های گاز و توربین‌های بخار را برای تولید برق ترکیب می‌کند. در یک نیروگاه CCGT، توربین گاز با سوزاندن گاز طبیعی یا سایر سوخت های فسیلی برای تولید برق کار می کند. سپس گرمای هدر رفته از توربین گاز برای تولید بخار استفاده می شود که برای تامین انرژی یک توربین بخار استفاده می شود. این فرآیند بازده کلی نیروگاه را افزایش می دهد و آن را به گزینه ای سازگارتر با محیط زیست تبدیل می کند.

پیشرفت‌های اخیر در فناوری CCGT این نیروگاه‌ها را کارآمدتر کرده است و ردپای کربن آنها را حتی بیشتر کاهش داده است. به عنوان مثال، توربین های گازی HA جنرال الکتریک می توانند تا دمای 1540 درجه سانتیگراد کار کنند که به آنها اجازه می دهد تا بازدهی تا 64 درصد را بدست آورند. این پیشرفت قابل توجهی نسبت به توربین های گازی قبلی است که بازدهی حدود 30 درصد داشتند.

فناوری پیشرفته گاز سازی

فناوری پیشرفته تبدیل به گاز یک فناوری جدید امیدوارکننده است که زباله ها را به انرژی پاک تبدیل می کند. در این فرآیند، مواد زائد مانند زباله‌های جامد شهری، زباله‌های کشاورزی و زیست توده در محیطی بدون اکسیژن گرم می‌شوند تا گازی تولید کنند که می‌تواند برای انرژی سوزانده شود. این فرآیند نه تنها ضایعات را کاهش می دهد، بلکه انتشار کربن را نیز کاهش می دهد.

یکی از نمونه های این فناوری فرآیند Gasplasma® است که توسط Advanced Plasma Power توسعه یافته است. این فرآیند از فناوری پلاسما برای تجزیه ضایعات به گاز سنتزی استفاده می کند که می تواند برای انرژی سوزانده شود. این فرآیند همچنین یک ماده جامد و بی اثر تولید می کند که می تواند برای ساخت و ساز و راه سازی استفاده شود.

میکروتوربین ها

میکروتوربین ها توربین های گازی کوچک و فشرده ای هستند که می توانند برای تولید برق پراکنده استفاده شوند. این توربین‌ها معمولاً همراه با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پانل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی برای تامین نیروی پشتیبان در زمانی که منابع تجدیدپذیر انرژی کافی تولید نمی‌کنند، استفاده می‌شوند.

میکروتوربین ها دارای مزایای متعددی نسبت به توربین های گاز سنتی هستند. آنها کوچک‌تر، سبک‌تر و کارآمدتر هستند و برای استفاده در مکان‌های دور یا در برنامه‌هایی که فضا محدود است، ایده‌آل هستند. آنها همچنین نسبت به توربین های گاز سنتی انعطاف پذیرتر هستند و به آنها اجازه می دهد خروجی خود را مطابق با نیاز انرژی تنظیم کنند.

سلول های سوختی

پیل های سوختی نوعی پیل الکتروشیمیایی هستند که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در یک پیل سوختی، هیدروژن و اکسیژن برای تولید برق، آب و گرما ترکیب می شوند. این فرآیند بسیار کارآمد است و پیل های سوختی تا 60 درصد راندمان دارند.

پیل های سوختی نسبت به فناوری های سنتی تولید برق دارای مزایای متعددی هستند. آنها هیچگونه گاز گلخانه ای تولید نمی کنند و بی صدا و بدون لرزش هستند. آنها همچنین طول عمر بیشتری نسبت به باتری های سنتی دارند، و آنها را برای استفاده در مکان های دور و یا در برنامه هایی که تعمیر و نگهداری مکرر آنها ممکن نیست، ایده آل می کند.

جذب و ذخیره کربن (CCS)

جذب و ذخیره کربن (CCS) فرآیندی است که انتشار دی اکسید کربن را از نیروگاه ها و سایر فرآیندهای صنعتی گرفته و آنها را در زیر زمین ذخیره می کند. این فرآیند می تواند انتشار کربن را تا 90 درصد کاهش دهد.

یک نمونه از فناوری CCS، سیستم جذب کربن پترا نوا است که در نیروگاه WA Parish در تگزاس نصب شده است. این سیستم حدود 90 درصد از انتشار دی اکسید کربن را از کارخانه گرفته و در مخازن زیرزمینی نفت و گاز ذخیره می کند.

احتراق هیدروژن

احتراق هیدروژن یک فناوری جدید امیدوارکننده است که از هیدروژن به عنوان سوخت برای تولید برق استفاده می کند. هیدروژن یک سوخت پاک سوز است که هنگام سوزاندن گازهای گلخانه ای تولید نمی کند. در یک موتور احتراق هیدروژنی،

جهان با چالشی حیاتی در تامین نیازهای روزافزون انرژی خود و در عین حال کاهش انتشار کربن و کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی مواجه است. برای مقابله با این چالش، محققان و مهندسان به طور خستگی ناپذیری برای توسعه آخرین پیشرفت ها در فناوری موتور برق تلاش می کنند. در این مقاله، برخی از آخرین پیشرفت‌ها در فناوری موتور را بررسی خواهیم کرد که پتانسیل ایجاد انقلابی در روش تولید نیرو را دارند.

توربین گاز سیکل ترکیبی (CCGT)

نیروگاه توربین گازی سیکل ترکیبی (CCGT) یک فناوری تولید برق بسیار کارآمد است که توربین‌های گاز و توربین‌های بخار را برای تولید برق ترکیب می‌کند. در یک نیروگاه CCGT، توربین گاز با سوزاندن گاز طبیعی یا سایر سوخت های فسیلی برای تولید برق کار می کند. سپس گرمای هدر رفته از توربین گاز برای تولید بخار استفاده می شود که برای تامین انرژی یک توربین بخار استفاده می شود. این فرآیند بازده کلی نیروگاه را افزایش می دهد و آن را به گزینه ای سازگارتر با محیط زیست تبدیل می کند.

پیشرفت‌های اخیر در فناوری CCGT این نیروگاه‌ها را کارآمدتر کرده است و ردپای کربن آنها را حتی بیشتر کاهش داده است. به عنوان مثال، توربین های گازی HA جنرال الکتریک می توانند تا دمای 1540 درجه سانتیگراد کار کنند که به آنها اجازه می دهد تا بازدهی تا 64 درصد را بدست آورند. این پیشرفت قابل توجهی نسبت به توربین های گازی قبلی است که بازدهی حدود 30 درصد داشتند.

فناوری پیشرفته گاز سازی

فناوری پیشرفته تبدیل به گاز یک فناوری جدید امیدوارکننده است که زباله ها را به انرژی پاک تبدیل می کند. در این فرآیند، مواد زائد مانند زباله‌های جامد شهری، زباله‌های کشاورزی و زیست توده در محیطی بدون اکسیژن گرم می‌شوند تا گازی تولید کنند که می‌تواند برای انرژی سوزانده شود. این فرآیند نه تنها ضایعات را کاهش می دهد، بلکه انتشار کربن را نیز کاهش می دهد.

یکی از نمونه های این فناوری فرآیند Gasplasma® است که توسط Advanced Plasma Power توسعه یافته است. این فرآیند از فناوری پلاسما برای تجزیه ضایعات به گاز سنتزی استفاده می کند که می تواند برای انرژی سوزانده شود. این فرآیند همچنین یک ماده جامد و بی اثر تولید می کند که می تواند برای ساخت و ساز و راه سازی استفاده شود.

میکروتوربین ها

میکروتوربین ها توربین های گازی کوچک و فشرده ای هستند که می توانند برای تولید برق پراکنده استفاده شوند. این توربین‌ها معمولاً همراه با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پانل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی برای تامین نیروی پشتیبان در زمانی که منابع تجدیدپذیر انرژی کافی تولید نمی‌کنند، استفاده می‌شوند.

میکروتوربین ها دارای مزایای متعددی نسبت به توربین های گاز سنتی هستند. آنها کوچک‌تر، سبک‌تر و کارآمدتر هستند و برای استفاده در مکان‌های دور یا در برنامه‌هایی که فضا محدود است، ایده‌آل هستند. آنها همچنین نسبت به توربین های گاز سنتی انعطاف پذیرتر هستند و به آنها اجازه می دهد خروجی خود را مطابق با نیاز انرژی تنظیم کنند.

سلول های سوختی

پیل های سوختی نوعی پیل الکتروشیمیایی هستند که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در یک پیل سوختی، هیدروژن و اکسیژن برای تولید برق، آب و گرما ترکیب می شوند. این فرآیند بسیار کارآمد است و پیل های سوختی تا 60 درصد راندمان دارند.

پیل های سوختی نسبت به فناوری های سنتی تولید برق دارای مزایای متعددی هستند. آنها هیچگونه گاز گلخانه ای تولید نمی کنند و بی صدا و بدون لرزش هستند. آنها همچنین طول عمر بیشتری نسبت به باتری های سنتی دارند، و آنها را برای استفاده در مکان های دور و یا در برنامه هایی که تعمیر و نگهداری مکرر آنها ممکن نیست، ایده آل می کند.

جذب و ذخیره کربن (CCS)

جذب و ذخیره کربن (CCS) فرآیندی است که انتشار دی اکسید کربن را از نیروگاه ها و سایر فرآیندهای صنعتی گرفته و آنها را در زیر زمین ذخیره می کند. این فرآیند می تواند انتشار کربن را تا 90 درصد کاهش دهد.

یک نمونه از فناوری CCS، سیستم جذب کربن پترا نوا است که در نیروگاه WA Parish در تگزاس نصب شده است. این سیستم حدود 90 درصد از انتشار دی اکسید کربن را از کارخانه گرفته و در مخازن زیرزمینی نفت و گاز ذخیره می کند.

احتراق هیدروژن

احتراق هیدروژن یک فناوری جدید امیدوارکننده است که از هیدروژن به عنوان سوخت برای تولید برق استفاده می کند. هیدروژن یک سوخت پاک سوز است که هنگام سوزاندن گازهای گلخانه ای تولید نمی کند. در یک موتور احتراق هیدروژنی،