اقترح علماء جامعة تومسك للعلوم التقنية طرقا رشيدة لمعالجة نفايات عمليات استخراج وتكرير النفط للحصول على أنواع جديدة من الوقود.
وتشير مجلة Fuel، إلى أن هذه الطرق تسمح باستخدام موارد جديدة في قطاع الطاقة، بالإضافة إلى تحسين الأوضاع البيئية في مناطق استخراج وتكرير النفط.
ونفايات تكرير النفط، هي نواتج ثانوية من عمليات استخراج وتكرير النفط الخام، التي ينتج منها سنويا ملايين الأطنان في جميع أنحاء العالم. وهذه النفايات تشكل خطورة كبيرة على البيئة حتى عند دفنها في أماكن خاصة أو حرقها، وإن معالجتها بالطرق الكيميائية مكلفة جدا وغير مجدية من الناحية الاقتصادية.
ووفقا للعلماء، فإن أكثر الطرق فعالية لتدوير هذه النفايات، هي حرقها مع مكونات الوقود الأخرى، حيث يمكن عند خلطها مع أنواع أخرى من النفايات والمركبات المختلفة، الحصول على مؤشرات طاقة عالية نسبيا، وكذلك تقليل الانبعاثات الضارة مقارنة بحرق النفايات النفطية لوحدها.
ويقول الباحثون، “بعد دراسة العوامل البيئية الأساسية لاحتراق الخليط المعلق للنفايات والمركبات، أثبتنا أن إضافة الماء إلى الوقود، يخفض كثيرا من تركيز أكاسيد الكربون والكبريت والنتروجين، التي تلحق أضرارا كبيرة بالوسط المحيط”.
ويضيف الباحثون، يسمح تحليل نتائج عملية الاحتراق، بتقييم الكفاءة والسلامة البيئية لخلطات الوقود المعلق المختلفة، مع الأخذ بالاعتبار درجة حرارة الاحتراق وكتلة الوقود والوقت وكمية الطاقة الحرارية المتولدة وعوامل أخرى.
ويخطط الباحثون لاستخدام النتائج التي حصلوا عليها في محطات الطاقة التجريبية والصناعية.
المصدر: نوفوستي
اقرأ أيضاً: الهواء المضغوط.. تقنية صديقة للبيئة قد تغير معادلة الطاقة عالمياً
في ظل السعي العالمي للبحث عن وسائل جديدة لإنتاج وتخزين الطاقة النظيفة، برزت وسيلة جديدة لتخزين الطاقة عبر تقنية “الهواء المضغوط. وتعد هذه التقنية، وفقاً لمجلة “بوبيولار ميكانيكس” الأميركية، أقل تكلفة وتلويثاً للبيئة من وسائل أخرى مثل التخزين المائي.
وستنافس محطتان جديدتان، قيد الإنشاء، لتخزين طاقة الهواء المضغوط قريباً، أكبر المنشآت غير الكهرومائية في العالم، إذ ستستوعبان ما يصل إلى 10 جيجاوات/ساعة من الطاقة، بحسب المجلة.
والهواء المضغوط جزء من نوع مألوف من تخزين الطاقة. وعلى غرار مزرعة بطاريات إيلون ماسك في أستراليا، وغيرها من مرافق تخزين فائض الطاقة، فإن الهدف من منشأة الهواء المضغوط هو الحصول على الطاقة الإضافية في الأوقات التي يتحقق فيها فائض، وإعادتها إلى الشبكة خلال ذروة الاستخدام.
طريقة العمل
وتعمل الطاقة الإضافية من الشبكة على تشغيل ضاغط هواء، بحيث يتم تخزين الهواء المضغوط في منشأة مخصصة لذلك، وفي وقت لاحق، عندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة، يقوم الهواء المضغوط بتشغيل توربين لتوليد الطاقة، وتخزن المنشأة أيضاً الحرارة الناتجة عن ضغط الهواء، للمساعدة في تسهيل عملية التوربينات لاحقاً.
وبينما تتراوح كفاءة الأنظمة المماثلة بين نحو 40 و50%، فإن كفاءة النظام الجديد الذي تنتجه شركة “هيدروستور” الكندية، الرائدة عالمياً في بناء وحدات التخزين الكهرومائية تصل إلى 60%.
وسوف تخزن “هيدروستور” الهواء المضغوط في خزان مملوء جزئياً بالماء لموازنة الضغط. وسيستوعب النظام بأكمله ما يصل إلى 12 ساعة من الطاقة، للشبكات التي ستتم تغذيتها من المحطتين المخطط لهما (الأولى في روزاموند بولاية كاليفورنيا الأميركية، بينما سيتم تحديد الموقع الثاني لاحقاً).
ومن المقرر افتتاح أول محطتين لشركة “هيدروستور” في عام 2026، وتقول الشركة إن العمر الافتراضي لنظامها يستمر مدة 50 عاماً تقريباً، ما يجعله أطول عمراً من أي وسيلة تخزين أخرى للطاقة من نوعه تقريباً.
التحول للهواء المضغوط
وبينما يعد التخزين المائي جزءاً كبيراً من مشهد الطاقة العالمي، فإن تخزين كميات هائلة من المياه يتطلب الكثير من البنية التحتية، التي تقول “هيدروستور” إنها تستخدم الكثير من الطاقة التي تحاول توفيرها في النهاية. ويعد هذا منطقياً بالنظر إلى القوة النسبية للماء، مقارنة بالهواء المضغوط بشدة.
وقالت مجلة “نيو أطلس”، إن محطات ضخ المياه تمثل حوالي 95% من شبكة تخزين الطاقة والمحطات الضخمة التي تعمل منذ الثمانينات، إلا أن المشكلة تكمن في الحاجة إلى نوع معين من المواقع، وكمية هائلة من الخرسانة لبناء محطة ضخ المياه، والتي تعمل ضد هدف الوصول إلى صافٍ صفر انبعاثات كربونية.
تجدر الإشارة إلى أن تعفن الغطاء النباتي المحاصر في السدود،، يسهم في انبعاثات غازات مسببة للاحتباس الحراري. وفي الوقت ذاته، فإن أكبر البطاريات الضخمة التي تم تصنيعها حتى الآن هي في نطاق 200 ميجاوات فقط، على الرغم من التخطيط لمنشآت أكبر بطاقة 1 جيجاوات.
الشرق
اقرأ أيضا: أستراليا تطلق أول دراجة تعمل على الهيدروجين في العالم
طوّر مكتب التصميم الهولندي “ستوديوموم” أول دراجة هيدروجين في العالم، لصالح شركة لافو الأسترالية، في محاولة لجعل النقل لمسافات طويلة أمرًا ممكنًا.
إذ لا تتطلب دراجة لافو بطاريات ثقيلة أو جسيمات أو لإحراق الوقود وحدوث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للتشغيل، وصُممت لتجعل العالم “أقرب خطوة واحدة من مجتمع خالٍ من الانبعاثات”، حسبما وصفها مكتب التصميم.
وصنعت الدراجة باستخدام مادة خفيفة الوزن، وهي تحتفظ ببنية شحن لتحمل الوزن الأساسي الذي يأتي مع نظام كامل قائم على الهيدروجين.
أوضح “ستوديوموم” أن شركة لافو -المتخصصة في نظام تخزين طاقة الهيدروجين الهجين- عهدت إليه بتصميم دراجة إلكترونية خفيفة تتناسب مع أول نظام هيدروجين منزلي تجاري طوّرته الشركة.
وقال -في بيان أصدره على موقعه الرسمي-: “اعتقدنا أن دراجة الشحن ستكون أكثر منطقية.. لأن حلول شحن البضائع طويلة المدى -بصفة خاصة- تحتاج الكثير من الطاقة”.
وأضاف: “من ثم، فإن خزّان الهيدروجين الإضافي الذي يبلغ وزنه 1.2 كيلو غرامًا هو الأفضل بالتأكيد من البطارية الإضافية التي تزن 6 كيلو غرامات”.
The LAVO bike fr StudioMOM is the world’s first #hydrogen bike, requiring no heavy batteries, particulates, or CO2 emissions for operation. Acquiring #h2 from water & solar energy, the LAVO bike is outfitted with small h2 tanks that power up for operation. https://t.co/LoDF95xmgF pic.twitter.com/5mHOPRMfbQ
— Hydrogen Standard (@H2Standard) November 4, 2021
مواصفات الدراجة
على الرغم من أن الدراجات صديقة للبيئة عمومًا أكثر من السيارات والشاحنات، فإنها تأتي مع قائمة الإخفاقات الخاصة بها، حسبما أفادت منصة “يانكو ديزاين”.
دراجة لافو هي حلّ صغير لمشكلة كبيرة، إذ تأتي الدراجة مجهزة بخزّانات هيدروجين صغيرة تعمل على تشغيلها بطاقة نظيفة 100%، وتحصل على الهيدروجين من المياه والطاقة الشمسية.
يحوّل نظام تخزين الطاقة الخاص بـ لافو الكهرباء من الألواح الشمسية باستخدام التحليل الكهربائي، الذي يقسم المياه إلى مكونات الهيدروجين والأكسجين، وينقلها إلى نظام تخزين طويل الأجل يحتوي على سبيكة معدنية لإنتاج الهيدروجين.
ويبلغ نطاق دراجة لافو نحو 150 كيلومترًا قبل إعادة الشحن، وتتطلب الدراجة نحو 10 دقائق فقط للشحن.
