اختراع موتوری جدید برای تولید برق از آب گرم
به تازگی موتور جدیدی ساخته شده است که می‌تواند از آب گرم تلف شده در صنایع مختلف، برق تولید کند و باعث کاهش مصرف انرژی و انتشار گاز دی‌اکسیدکربن در صنایع مختلف شود؛ از صنعت کشتی‌رانی گرفته تا مراکز داده‌ها.
طبق اطلاعات منتشر شده، شرکت ایرلندی Exergyn که طراح و سازنده این موتور جدید است، قصد دارد نخستین آزمایشات صنعتی خود را در سال آینده برای بررسی عملکرد این موتور آغاز کند.
این شرکت تخمین زده است که میزان انرژی گرمای تلف شده در آبی که در صنایع مختلف در سراسر جهان به خاطر فعالیت‌های مختلف مصرف می‌شود، تقریبا دو برابر انرژی نفت و گاز استخراج شده در عربستان سعودی در هر سال است.
آلن هیلی، مدیر عامل این شرکت اذعان کرد: “هر سال آب زیادی در جریان صنایع مختلف گرم می‌شود و حتی در برخی از صنایع انرژی زیادی برای سرد کردن این آب، مصرف می‌شود”.
کاهش دی اکسید کربن
وقتی کشتی‌ها در آب حرکت می‌کنند، سیستم‌هایی که در آن‌ها تعبیه شده 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 دی اکسید کربن در هوا را کاهش دهد.
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 هنگامی که حرارت می‌بیند، تغییر شکل می‌دهد و سپس به ساختار اصلی بلوری خود باز می‌گردد. 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 مریخ نورد ناسا می‌شود، ویژگی دیگر منحصر به فرد و عجیب آلیاژ نیتینول این است که بر خلاف 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 ساخته شده است. در این موتور تعدادی از سیم‌های بلند ساخته شده از آلیاژ نیتینول به یک پیستون متصل شده‌اند و آب گرم و سرد به صورت نوبتی هر ۱۰ ثانیه یک بار 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 تعبیه شده درون موتور نیز این حرکت خطی را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند و این حرکت چرخشی یک ژنراتور را به حرکت در می‌آورد. این موتور قادر است از هر ۲۰۰ کیلووات انرژی حرارتی کیلووات برق تولید کند.
انرژی رایگان
اگر چه انرژی گرمایی ایجاد شده 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 در صورتی که از آن استفاده نشود، به آسانی 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 به صرف هزینه و انرژی زیاد برای این کار نیست.
شرکت Exergyn برای طراحی عالی و اصلاح مواد به کار گرفته شده در این موتور، سه سال وقت صرف کرده است و این موتور می‌تواند میلیون‌ها بار مورد استفاده قرار گیرد. شورای اتحادیه اروپا سال گذشته در راستای برنامه افق ۲۰۲۰، برای توسعه فناوری این موتور و تجاری سازی 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 موتور گازی 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 زمین گرمایی نیز دست پیدا کند. در حال حاضر تولید برق با استفاده از انرژی زمین گرمایی به صورت موثر 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 زمین گرمایی ایجاد کند که با جریان آبی با حرارت و فشار کمتر، نیز عملکرد خوبی دارند.
برخی از افراد معتقدند که این فناوری‌های جدید شرکت Exergen بسیار کارآمد هستند و می‌توانند کاربردهای زیادی داشته باشند؛ اما تنها در صورتی این فناوری‌ها فرصت رشد و ترقی پیدا می‌کنند که با قیمتی 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 زغال سنگ است.
