توربین بسیار کوچک با قابلیت تولید انرژی بالا

smal turbine1

توربین بسیار کوچک با قابلیت تولید انرژی بالا

[box type=”shadow” align=”alignright” ]

داگ هافر مهندس ارشد این پروژه در نیویورک می گوید:” این دستگاه کوچک امکان اجرای کارهای شگفت انگیزی به ما می دهد. دنیا در جستجوی راه هایی پاک تر و مقرون به صرفه تر برای تولید برق است. “[/box]

مهندسان موفق به تولید توربینی شده اند که توانایی تولید برق برای یک شهر کوچک را دارد ولی اندازه آن بزرگ تر از یک میز کار نیست.

این توربین به وسیله بخش پژوهشی جنرال الکتریک طراحی شده است و می تواند برق مورد نیاز 10000 خانه را تامین کند و بنا به نظر محققان می تواند برخی از چالش های انرژی پیش روی جهان را برطرف کند.

در این توربین برخلاف توربین های معمول که از بخار استفاده می کنند، از دی اکسید کربن استفاده می شود. داگ هافر مهندس ارشد این پروژه در نیویورک می گوید:” این دستگاه کوچک امکان اجرای کارهای شگفت انگیزی به ما می دهد. دنیا در جستجوی راه هایی پاک تر و مقرون به صرفه تر برای تولید برق است. طرحی که ما روی آن کار کردیم ما را برای رسیدن به این دو هدف یاری می کند.”

این توربین با دی اکسید کربن فوق بحرانی کار می کند که در فشار بالا و دمای 700 درجه سانتی گراد قرار گرفته است.

تحت این شرایط، دی اکسید کربن وارد حالت فیزیکی مابین گاز و مایع می شود که به توربین اجازه می دهد بیشترین بهره برداری را از انرژی گاز داشته باشد و به این وسیله توربین قادر خواهد بود تا 50 درصد انرژی حرارتی را به الکتریسیته تبدیل کند.

این روش به بسیاری از شرکت های تولید انرژی اجازه می دهد تا گاز خروجی را برای تولید انرژی پاک تر مورد استفاده قرار دهند.

حرارت اتلافی در سایر روش های تولید برق مانند روش های هسته ای یا خورشیدی می تواند برای تولید نمک مذاب مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از نمک مذاب برای گرم کردن گاز دی اکسید کربن و تبدیل آن به مایع فوق بحرانی بسیار سریع تر از گرم کردن آب و تبدیل آن به بخار صورت می گیرد.

شرکت جنرال الکتریک اعلام کرده است که سیکل تولید نیرو بسته است و گاز دی اکسید کربن به شکل پیوسته در این سیکل حرکت می کند و در سیستم های انرژی خورشیدی هیچ پسماندی نخواهد داشت.این تیم پژوهشی با آژانس های دولت آمریکا برای تست توربین ها همکاری کرده و با آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته و وزارت انرژی آمریکا همکاری دارد.

به علاوه، شیوه طراحی توربین، خاموش و روشن شدن آن را آسان می سازد و آن را برای شبکه ذخیره سازی مناسب می سازد. این مشکل همواره در رابطه با انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی باد و خورشید وجود داشته است.

در حال حاضر طراحی توربین آن را قادر می سازد تا 10000 کیلووات انرژی را تولید کند اما توانایی افزایش ظرفیت آن ها تا 500 مگاوات نیز وجود دارد.

این تکنولوژی در حال حاضر در مراحل نخستین خود قرار دارد اما محققان امیدوارند تا پایان سال جاری میلادی پیشرفت های خوبی در این زمینه داشته باشند. تست های صنعتی نیز اطلاعات خوبی در ارتباط با هزینه این سیستم مشخص خواهد کرد.

هافر در این رابطه توضیح می دهد: “انتظار می رود که تقاضا برای انرژی در دو دهه آینده 50 درصد افزایش داشته باشد بنابراین برای راه حل های جدید و پاک تر تولید انرژی نمی توانیم صبر کنیم. اکنون باید دست به کار شده و روش جدیدی را برای تولید مقرون به صرفه انرژی ابداع کنیم. پروژه هایی که با وزارت انرژی آمریکا داریم به ما در رسیدن به این هدف کمک خواهد کرد.”

مدل چاپ شده با پرینتر سه بعدی برای ارائه توضیحات در مورد نحوه عملکرد توربین ساخته شده است اما نسخه نهایی وزنی معادل با 68 کیلوگرم خواهد داشت.

روش استفاده از حرارت برای تولید نمک مذاب اصول عملکرد نوع خاصی از تولید برق از انرژی خورشیدی است. انرژی خورشیدی متمرکز (CPV) روشی است که در آن از آینه ها و عدسی ها برای متمرکز کردن نور خورشید روی منطقه ای کوچک استفاده می شود. حرارت ایجاد شده نمک را به حالت مذاب درآورده و از حرارت نمک مذاب برای تبدیل آب به بخار استفاده می شود. بخار حاصله برای حرکت توربین مورد استفاده قرار می گیرد. بر خلاف تکنولوژی های فتوولتائیک که در پنل های سلول خورشیدی استفاده می شود، مزیت روش CPV این است که مدت ها پس از غروب خورشید نیز همچنان به کار خود ادامه می دهد.

[box type=”info” align=”alignright” width=”1124″ ]منبع : dailymail.co.uk[/box]

[divider]

tiny turbine

 it can produce enough energy

Engineers have developed a turbine which has the potential to power a small town all the while being no bigger than your office desk. Designed by GE Global Research, the turbine could power 10,000 homes and according to researchers, could help to solve some of the world’s growing energy challenges. But rather than steam, which is typically used to set turbines in motion, the new turbine uses carbon dioxide.

Engineers have developed a small turbine which runs on superheated carbon dioxide and could generate enough power for 10,000 homes. Pictured is a 3D-printed prototype of the turbine, which GE Global Research says could help to solve some of the world’s growing energy challenges ‘This compact machine will allow us to do amazing things,’ said Doug Hofer, lead engineer on the project, in Albany, New York. ‘The world is seeking cleaner and more efficient ways to generate power. The concepts we are exploring with this machine are helping us address both.’

the turbine is driven by ‘supercritical carbon dioxide’, which is kept under high pressure at temperatures of 700˚C. Under these conditions, the carbon dioxide enters a physical state between a gas and a liquid, enabling the turbine to harness its energy for super-efficient power generation – with the turbines transferring 50 per cent of the heat into electricity.

It could help energy firms take waste gas and repurpose it for efficient and cleaner energy production. Waste heat produced from other power generation methods, such as solar or nuclear, could be used to melt salts, with the molten salts used to the carbon dioxide gas to a super-critical liquid – which may be much quicker than heating water for steam.  GE confirmed the power cycle is a closed loop which circulates the CO2 continuously around the cycle, and that there are no waste products from the system when used with solar energy. The team is reportedly working with US government agencies to test the turbines, working on projects with the Advanced Research Projects Agency-Energy and the US Department of Energy.

Furthermore, the turbine’s design would enable it to be powered up and shut down easily could make it useful for grid storage – an issue with renewable sources such as wind and solar. Currently, the design of the turbine would enable up to 10,000 kilowatts of energy to be produced, but the turbines could be scaled up to generate 500 megawatts, enough to power a city.  The technology is still in its early phase, but researchers hope to put the turbine through its paces later this year. Industrial scale testing will also make commercial pricing clearer.

‘With energy demand expected to rise by 50 percent over the next two decades, we can’t afford to wait for new, cleaner energy solutions to power the planet,’ explained Hofer. ‘We have to innovate now and make energy generation as efficient as possible. Programs like those we are working on with the US Department of Energy are helping us get there.’  A 3D-printed model of the turbine has been made to demonstrate the principle, but a final version of the current prototype would be expected to weigh just 150 lbs (68 kg). The approach of repurposing heat to generate molten salts is the basis of certain types of solar power generation.

Concentrated Solar Power (CPV) is a technology which uses mirrors and lenses to reflect sunlight onto a narrow area. The resulting heat melts a salt, with the molten salt the used to boil water to steam, driving a turbine. Unlike photovoltaic technologies – used in the typical solar cells of panels seen on houses – CPV can work for hours after the sun goes down.

آیا مقاله برای شما مفید بود ؟
5/rateraterateraterate
4.83
0 نظر ثبت شده
مواد کنکور

مطالب مرتبط

دیدگاه کاربران