Kaip saulės šiluma gali padėti išvalyti plieną ir cementą

„Heliogen“ saulės šiluminė svetainė Lankasteryje, Kalifornijoje. Heliogeno sutikimu





Bėgant metams įvairios naujos įmonės ir mokslinių tyrimų grupės žadėjo sukurti saulės šilumines elektrines, kurios naudoja daugybę veidrodžių, kad sutelktų saulės šviesą ir gamintų elektros energiją iš gaunamos šilumos. Tačiau šiai sričiai sunkiai sekėsi gaminti pigią energiją ir įsitvirtinti rinkoje, net kai saulės kolektorių kainos smarkiai sumažėjo.

Tačiau serijinis verslininkas Billas Grossas tebėra tikras šios technologijos tikėjimas. Antradienį Grossas, Idealab inkubatoriaus pirmininkas ir ankstesnės saulės šilumos įmonės generalinis direktorius eSolar, paskelbė apie įmonę, kuri praleidžia elektros energijos dalį ir šilumą panaudoja tiesiogiai pramoniniuose procesuose.

„Heliogen“ planuoja pasiekti aukštesnę temperatūrą nei ankstesnėse komercinėse gamyklose – pakankamai šilumos gaminti cementą, plieną ir vandenilį. Tikimasi, kad ši saulės šiluma galėtų pakeisti iškastinį kurą, kuris paprastai reikalingas būtinoms reakcijoms, taip sumažinant šio proceso metu išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį.



Jei jis veiks taip, kaip tikėtasi, tai gali būti svarbi dekarbonizavimo galvosūkio dalis. An Spalio mėnesio ataskaita Kolumbijos universiteto Pasaulinės energijos politikos centro mokslininkai nustatė, kad deginant iškastinį kurą, kad būtų gaminama šiluma pramoniniams procesams, išmetama apie 10 % viso pasaulio anglies dioksido, ty daugiau nei visi automobiliai pasaulyje.

Tačiau būtų apribojimų, kur ir kaip ši technologija gali būti taikoma. Koncentruoti saulės energijos įrenginiai paprastai veikia tik labai saulėtose vietose ir negalite gabenti šilumos dideliais atstumais. Taigi pramonės įmonėms, norinčioms pasinaudoti šiuo procesu, prie šių saulės šiluminių įrenginių gali tekti statyti naujas jėgaines arba atvirkščiai.

Dykumos vidurys paprastai nėra pramonės centras, sako Julio Friedmannas, Pasaulinės energijos politikos centro vyresnysis mokslo darbuotojas ir pagrindinis ataskaitos autorius.



„Heliogen“, įsikūrusi Pasadenoje, Kalifornijoje, vis dar turi įrodyti, kad technologija veiks taip, kaip reikalaujama, ir konkurencingomis kainomis. Įmonėje dirba apie 25 žmonės, tačiau atsisako atskleisti, kiek pinigų surinko.

Standartinė saulės šiluminė jėgainė pasiekia šiek tiek žemesnę nei 600 ˚C temperatūrą, kad šildytų tokią terpę kaip išlydyta druska. Tai, savo ruožtu, naudojama vandeniui paversti garu, kuris suka elektrą gaminančią turbiną.

„Heliogen“ gudrybė yra naudoti didelės raiškos kameras ir kompiuterinio matymo programinę įrangą, kad būtų galima atlikti nedidelius kiekvieno veidrodžio reguliavimus ir kiekvieną saulės spindulį sulygiuoti į vieną mažą tašką.



Bendrovė jau pastatė nedidelę šiluminę saulės elektrinę Lankasteryje, Kalifornijoje, kurios temperatūra viršijo 1000 ˚C. Grossas sako, kad tokia temperatūra komerciniame objekte pasiekiama pirmą kartą, o pranešime spaudai skelbiama, kad tai išskirtinis mokslo pasiekimas. Tačiau šios srities stebėtojai pastebi, kad kitos komercinės ir mokslinių tyrimų grupės pasiekė panašią temperatūrą, bent jau atlikdamos ribotus eksperimentus, ir kad bet kuriuo atveju sudėtingesnė dalis yra sistemų, kurios gali atlaikyti, išlaikyti ir perduoti šilumą, kūrimas.

„Heliogen“ teigia, kad gali naudoti įvairias terpes, įskaitant keramines daleles, kad šiluma būtų tiekiama į vietas, kur vyksta pramoniniai procesai. Tačiau tam tikrus vieno etapo procesus, pavyzdžiui, kalkių gamybą, saulės veidrodžiai gali šildyti tiesiai vietoje.

Tačiau paleidimas taip pat turės pasiekti (ir išlaikyti) aukštesnę nei 1000 ˚C temperatūrą, kad galėtų atlikti kai kurias jame nurodytas programas. Plieninės aukštakrosnės veikia maždaug 1100 ˚C, o cemento krosnys – apie 1400 ˚C, pažymi Pasaulinės energetikos politikos centras. O norint suskaidyti vandenį, kad susidarytų vandenilis, reikėtų apie 1500 ˚C temperatūros, sako Heliogenas.



Grossas sako, kad ši technologija visiškai leidžia tai pasiekti ir kad įmonė kitais metais sieks šio tikslo. Tačiau technologinis planas nėra demonstravimas.

Vandenilis, kuris dažniausiai gaunamas iš gamtinių dujų, naudojamas įvairiuose pramonės procesuose, įskaitant amoniako trąšoms gamybą. Švari forma galėtų sumažinti išmetamų teršalų kiekį šiuose sektoriuose, veikti tiesiogiai kaip kuras arba būti derinama su anglies dioksidu, kad būtų gaminamas daugiau energijos reikalaujantis kuras.

Atsižvelgiant į geografinius apribojimus, tikėtina, kad šiluminė saulės energija artimiausiu metu išstums esamas pramonines operacijas, sako Friedmannas. Tačiau tai galėtų būti mažai teršalų išmetanti alternatyva papildomam šių sektorių augimui, ypač srityse, kuriose vykdoma tvirta klimato politika, sako jis.

paslėpti