خبر فوری

خبر فوری

زیست توده،‌ سوخت‌های دوگانه و انرژی امواج، سوخت‌های آینده قاره سبز

در حال خواندن:

زیست توده،‌ سوخت‌های دوگانه و انرژی امواج، سوخت‌های آینده قاره سبز

اندازه متن Aa Aa

گفته می شود ۸۵ درصد رشد بهره وری در اقتصادهای پیش ‌رفته مدیون فناوری های نوین است. اما شرکت‌های اروپایی،‌ از نظر سرمایه گذاری در بخش تحقیق و توسعه عقب‌تر از رقبای جهانی خود هستند.

اگر اروپا در این حوزه به گرد پای آمریکا برسد‌، طی ۲۰ سال آینده، بیش از یک میلیون شغل در اروپا ایجاد و ۲۰ میلیارد یورو به تولید ناخالص داخلی اتحادیه اروپا افزوده می‌شود.

شورای فناوری‌های نوین در اروپا نیز با همین هدف ۲ میلیارد و ۷۰۰ میلیون یورو بودجه به پیشبرد فناوری های نوین و پروژه های علمی اختصاص داده است.

در این گزارش نگاهی می‌اندازیم به سه طرح تحقیقاتی اروپا که در بریتانیا‌، لتونی و سوئد، با هدف ارتقاء فناوریهای نوین در قاره سبز در حال اجراست.

«پنگوئن» سکوی شناوری که می‌تواند برق تولید کند

۷۵ درصد سطح کره زمین را آب پوشانده است. حرکت و تلاطم امواج از پتانسیل بالایی برای تولید انرژی برخوردار است. جزیره اورکنی در شمال کشور بریتانیا بهشت امواج و بهترین محل برای نصب و آزمایش نمونه اولیه سکویی که محققان طرحی در اروپا برای تامین انرژی از امواج دریاست.

دیوید کوزینز‌،‌ مهندس کنترل است و می‌گوید:‌ «در زمستان گذشته ارتفاع امواج به ۱۸ متر هم رسید. در یک دوره طولانی تر شاهد امواج به طول ۱۰ متر بودیم.»

«پنگوئن»‌ می‌تواند از حرکات امواج اقیانوس اطلس انرژی تولید کند. ساخت، طراحی و نگهداری از پنگوئن مثل تلاطم امواج دریا بالا و پایین زیاد داشته است.

بیشتر بخوانید:‌ فناوری استفاده از انرژی جزر و مد برای تولید انرژی

تیمو لوتی، مهندس الکتریک و اتوماسیون این طرح می‌گوید:‌ «‌در اثر برخورد موج،‌ بدنه که به‌طور نامتقارن ساخته شده است شروع به چرخیدن می‌کند. داخل بدنه سکو جرم سنگینی خارج از مرکز قرار دارد که حرکات بدنه را دنبال می‌کند. این جرمِ خارج از مرکز به ژنراتوری جفت شده است، در نتیجه مولد هم به حرکت در می‌آید و به این ترتیب حرکت امواج منجر به حرکت چرخشی پیوسته ای درون «پنگوئن» می‌شود.»

پیش‌نمونه پنگوئن که با لنگر به کف دریا در عمق ۵۰ متر وصل شده است، در بهار سال ۲۰۱۷ به کار انداخته شد.

Euronews
«پنگوئن‌» می‌تواند از حرکات امواج اقیانوس اطلس انرژی تولید کند Euronews

کابل‌های زیردریایی، انرژی تولید شده را به ایستگاهی هدایت می‌کنند، انرژی در اینجا ذخیره و سپس به شبکه برق محلی منتقل می‌شود.

لیزا مکنزی،‌ مدیر تجاری مرکز انرژی زیردریایی اروپا می‌گوید:‌ «این سایت قادر است برق با توان ۷ مگاواتی تولید کند. هر کدام از این کابل‌ها می تواند یک مگاوات برق را انتقال دهد.مهمترین دلیل برای انتقال برق به شبکه این است که طراحان این سیستم مطمئن شوند برقی که در طول دوره آزمایش تولید می شود، قابل استفاده در شبکه معمولی برق است.»

تمامی این سیستم از آزمایشگاه دانشگاه «دانشگاه هریوت-وات»، دانشگاه دوتلی اسکاتلند کنترل می‌شود. پنگوئن با استفاده از فیبرهای نوری داده‌ها را به مهندسان کنترل می‌فرستد.

Euronews
کابل‌های زیردریایی انرژی تولید شده را به این ایستگاهی در جزیره اورکنی هدایت می‌کنند Euronews

دیوید کوزینز‌،‌ مهندس کنترل می‌گوید:‌ «روی پنگوئن ۴۰ الی ۵۰ ابزار وجود دارد که به‌سرعت از آن ها داده می گیریم. اطلاعات مربوط به کنترل دستگاه را هم دریافت می‌کنیم، به عنوان مثال چند شتاب‌سنج معمولی داریم که اندازه و جهت شتاب پنگوئن را در اختیارمان قرار می دهد.»

ارزش بازار تولید برق از امواج دریا حدود ۷۴ میلیارد یورو تخمین زده می شود. محققان می‌‌گویند که «پنگوئن» تحول بزرگی در این بازار به وجود خواهد آورد.

تیمو لوتی،‌ مدیر اجرایی این طرح می‌گوید:‌ «به نظرم، زمانیکه این فناوری‌ها وارد بازار بشود و مورد استفاده قرار بگیرند سراسر اروپا و تمام جهان جای متفاوتی برای زیستن خواهند بود.»

جایگزین کردن موتور دیزلی با موتور دوگانه‌سوز تحول بزرگی در صنعت راه‌آهن اروپا ایجاد می‌کند

یکی دیگر از فناوریهای نوین که قصد دارد آینده اروپا را متحول کند در ریگا،‌ پایتخت لتونی در حال اجراست. تبدیل دیزل به دوگانه سوز یکی از چالش‌های پیش روی تبدیل سیستم راه آهن کنونی به سیستم راه آهن برقی است.

محققان طرح اروپایی موسوم به «Disgas» سیستم تکمیلی طراحی کرده‌اند که با افزودن آن به موتور دیزلی می‌توان موتور را دوگانه‌سوز کرد.

این طرح دریک لوکومتیو ۳۰ ساله در ریگا در حال آزمایش است .این لوکومتیو دیزلی قدیمی به گونه‌ای بازسازی شده است که می‌تواند با گاز طبیعی هم حرکت کند.

طی چند روز می توان ۲۵ قطعه مکانیکی نصب کرد تا سوخت لوکوموتیو از دیزل به گاز تبدیل شود. افزودن این اجزای مکانیکی منجر به کاهش ۱۵ الی ۲۰ درصد گسیل گاز دی اکسید کربن می‌شود؛ و انتشار اکسید نیتروژن را بیش از ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.

بیشتر بخوانید:‌

استفاده از هوش مصنوعی در دوگانه‌سوز کردن موتور لکوموتیو

سیستم منجر به کاهش هزینه‌ سوخت‌ می‌شود در نتیجه اپراتورها می‌توانند در عرض ۳ سال، هزینه نصب دستگاه های جدید را جبران کنند.

پیتر دومنکو،‌ مدیر عامل Digasgroup می‌گوید:‌ «فناوری تبدیل موتور دیزلی به دوگانه سوز منجر تغییرات به مهمی در صنعت راه‌آهن می‌شود،‌ هم در زمینه هزینه سوخت و هم در رابطه با مسائل زیست محیطی. نیمی از هزینه‌های عملیاتی در صنعت راه‌آهن مربوط به سوخت می‌شود. جایگزینی دیزل با گاز طبیعی منجر می شود ۴۰ درصد در هزینه سوخت صرفه جویی شود.»

نیکلای وولف،‌ مهندس مکانیک می‌گوید:‌ «این پلتفورم از اجزای مختلفی تشکیل شده است:‌ یک سیستم ذخیره و کاهش گاز؛ یک سیستم الکترونیکی برای مدیریت سوخت دیزل و سوخت‌های گازی؛ یک دورسنج و همچنین یک سیستم ایمنی که شامل ایمنی آتش سوزی و تشخیص نشت گاز می‌شود.»

البته دوگانه سوز کردن موتورهای دیزلی کار ساده ای نیست. زیرا امکان دارد فشار و دمای احتراق در این موتورها بیش از حد زیاد شود. مهندسان برای حل این مشکل از ابزار مکانیکی و نرم‌افزارهای کامپیوتری استفاده می‌کنند.

اولگ گولویچ، مهندس مخابرات می گوید:‌ « کارکرد اصلی سیستم سنجش از راه دور فرستادن به موقع قطارها و هشدار سریع درباره وضعیت‌های بحرانی است. با این داده‌ها زمان تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهیم و با استفاده از لوکوموتیوهای دیگر، بازدهی را بالا می‌بریم. سیستم به پلتفورم هوش مصنوعی نیز مجهز است که می‌تواند مشکلاتی احتمالی آینده را تشخیص داده و اطلاعات مربوط به این مشکلات را که به روش‌های دیگر قابل تشخیص وپیشگیری نیست، به ما برساند.»

Euronews
محققان اروپایی در فناوری تبدیل موتور دیزلی به دوگانه سوز از نرم‌افزارهای کامپیوتری استفاده می‌کنند Euronews

بازدهی موتور های لوکوتیوهای دیزلی فعلی کم است. اما تبدیل سیستم راه آهن کنونی به سیستم راه آهن برقی نیاز به سرمایه گذاری زیاد و طولانی مدت دارد.

از نظر مدیر عامل شرکت راه آهن لتونی فناوری تبدیل موتور دیزلی به موتور دوگانه سوز شروع خوبی است. او می‌گوید: «ما هم باید با حمل و نقل جاده ای رقابت کنیم و هم شرکت‌های دیگر راه آهن. در نتیجه باید در فناوری ها نوین سرمایه‌گذاری کنیم که توان رقابتٰ ما را بالا ببرد.»

محققان اروپایی امیدوارند با این طرح صنعت راه آهن اروپا در آینده،‌ در راستای توسعه اقتصادی حرکت کند.

به کانال تلگرام یورونیوز فارسی بپیوندید

آنالیز تراشه‌های چوب در عرض یک دقیقه

برای بهبود توان رقابت‌پذیری نیروگاههای برق اروپا چه کاری می توان انجام داد؟‌ در سوئد از تراشه‌های چوب به‌عنوان زیست توده استفاده می‌شود.

هر سال، در منطقه نورتلیه واقع در استکهلم، ۱۰۰ هزار تن تراشه چوب برای تولید انرژی استفاده می‌شود. نیروگاه برق منطقه بااستفاده از تراشه چوب انرژي گرمایی شهری با ۲۰ هزار نفر جمعیت را تامین می‌کند.

تراشه های چوب از جاهای مختلف درخت است : برخی از پوسته درخت است،‌ برخی ازتراشه های ریشه یا شاخه درخت است. در نتیجه کیفیت تراشه‌ها یکسان نیست. برخی حاوی انرژی کمتری است و گاهی بیش از اندازه مرطوب است.

گاهی مشکلات جدی تری هم وجود دارد. تامی کیندبلوم، مدیر سیستم گرمایشی منطقه‌ نورتلیه در این‌باره توضیح می‌دهد: «یک نمونه از مشکلاتی که معمولا در اینجا پیش می آید همین خاکستر پسماند ناشی از سوزاندان تراشه های چوب است که می بینید. در این خاکستر خاک و شن و خرده سنگ فراوان است. خاکستر تبدیل به نوعی شیشه می شود که به کارکرد سیستم ما صدمه می زند و نیاز به تعمیر و نگهداری هست. گاهی هم این وضعیت باعث می شود تولید انرژی را متوقف کنیم تا بتوانیم دیگ بخار را تمیز کنیم.»

کاهش هزینه‌های عملیاتی منجر به کاهش هزینه تولید انرژی می‌شود

برای بهبود بازدهی و افزایش توان رقابت بخش تولید انرژی، دانشمندان مشغول آزمایش فناوری جدیدی هستند.

محققان اروپایی یک ابزار تجزیه و تحلیل زیست سوخت را در اینجا قرار داده اند. این ابزار می‌تواند در عرض یک دقیقه میزان رطوبت، خاکستر موجود در تراشه‌های چوب، یا وجود سنگ و ماسه و میزان انرژی موجود در آن را مشخص کند.

کرل ویکه،‌ مدیر بخش فروش mantex در این باره می‌گوید:‌ «قبل از هر چیز یک مسئله اقتصادی است. می‌توانید کیفیت زیست سوخت را بررسی کنید و ببینید برای چه چیزی هزینه می‌کنید. مسئله دیگر هم به محیط زیست مربوط می‌شود. هر چه کیفیت زیست سوخت بهتر باشد، میزان انتشار گازهای گلخانه ای و تولید خاکستر کمتر خواهد بود. هر چه میزان سنگ و ماسه در تراشه کمتر باشد، دیگ بخار به نگهداری کمتری نیاز هست.»

چالش اصلی این است که چگونه باید کار کالیبراسیون برای تراشه‌های چوب را انجام داد تا آنالیزگر داده‌های دقیق و قابل اطمینان فراهم کند.

اساس سیستم، پرتوهای ایکس است که موادی مثل خرده سنگ و شن را که چگالی‌شان بیشتر از چوب نیست، تشخیص می‌دهد.

رالف تورگریپ،‌ متخصص شیمی تجزیه این طرح می‌گوید:‌ «پسماند چوب می‌تواند خیلی پیچیده و متنوع باشد. هر چیزی از خرده تراشه چوب تا گردوخاک می تواند پسماند چوب باشد. کالیبراسیون برای چنین مخلوطی خیلی پیچیده است چون باید برای انواع مواد مختلف انجام شود. این آزمایشگاه با نمونه گیری درست، عمل کالیبراسیون را امکان پذیر می‌کند.»

محققان می گویند که گام بعد نصب چنین آنالیزگرهایی روی تسمه های انتقال است تا بتوان حجم عظیم زیست جرم را سریعتر وارسی کرد. از نظر مدیران کارخانه کاهش هزینه های عملیاتی، هزینه تولید انرژی را کاهش خواهد داد.

تامی کیندبلوم، مدیر بخش انرژی این منطقه می‌گوید: «این آنالیزگر می‌تواند هر سال بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ هزار یورو از هزینه‌های ما بکاهد، چون خواهیم توانست انرژی بیشتر تولید کنیم. ضمن اینکه مقدار کاری که باید برای تعمیر و نگهداری انجام دهیم کمتر می شود.»

طراحان می گویند برای مواد خام دیگر مثل پوست (شلتوک) برنج یا ساقه غلات هم که به صورت زیست جرم در سرتاسر جهان به کار می رود، می توان از همین فناوری آنالیز استفاده کرد.

مطالب بیشتر از جهان آینده