نوشته‌ها

خلاصه صنعت فتوولتائیک PV چین: GCL SI، Trina، Risen درآمدهای قوی را برای سال 2023 پیش بینی می کنند 

شرکت های GCL System Integration (GCL SI)، Trina Solar و Risen Energy همگی افزایش قابل توجهی در درآمد و سود خالص برای سال 2023 اعلام کرده اند.

شرکت GCL System Integration (GCL SI) گفت که انتظار دارد افزایش قابل توجهی در درآمد و سود خالص برای سال 2023 داشته باشد. محدوده درآمدی بین 15.5 میلیارد یوان (2.18 میلیارد دلار) تا 17 میلیارد یوان، 85.6٪ تا 109٪ در سال را پیش بینی می کند. سود خالص پیش بینی شده از 150 میلیون یوان تا 220 میلیون یوان، که 152.9٪ به 270.9٪ نسبت به دوره 12 ماهه قبل افزایش یافته است. این رشد به دلیل محموله‌های بالاتر ماژول‌های PV، تولید بهتر، فروش قوی، و سودآوری قوی در تجارت یکپارچه‌سازی سیستم، علاوه بر رشد قابل‌توجه سال به سال در کسب و کار ذخیره‌سازی انرژی، انجام شده است. 

شرکت Trina Solar گفت که انتظار دارد جهش قابل توجهی در سود خالص برای سال 2023 داشته باشد، با محاسبات اولیه که محدوده ای از 5.27 میلیارد یوان تا 5.83 میلیارد یوان را نشان می دهد، برای افزایش سالانه 43.27 درصد به 58.36 درصد. این چشم انداز ناشی از ظرفیت تولید بالاتر محصولات N-Type فروش بهتر محصولات ماژول TOPCon، افزایش فروش محصولات پرقدرت سری 210 PV و هزینه کلی پایین تر محصولات ماژول به دلیل آزادسازی ظرفیت است و تولید ویفر نوع N .

رایزن انرژی گفت که انتظار دارد برای سال 2023 سود خالص افزایش قابل توجهی داشته باشد که از 1.32 میلیارد یوان تا 1.7 میلیارد یوان، 39.73 درصد به 79.95 درصد در سال افزایش یافته است. این شرکت گفت که این عملکرد پیش‌بینی‌شده به دلیل استفاده مؤثر از ظرفیت تولید سلول‌های خورشیدی و ماژول PV در خارج از کشور، محموله‌های قابل توجه محصولات ماژول PV به بازار آمریکای شمالی و نسبت بالاتری از محموله‌ها در بازار داخلی ماژول است. همچنین به شروع موفقیت آمیز ساخت و تولید سلول ها و ماژول های جدید HJT با کارایی بالا و همچنین رشد در کسب و کار ذخیره انرژی و بخش PV مسکونی خود اشاره کرد.

شرکت Hemei Group برای حمایت از استراتژی و توسعه تجارت خود، یک شرکت تابعه در چانگجی، استان شانشی راه اندازی کرده است. این شرکت گفت که این شرکت فرعی در پروژه جدید خورشیدی و هیدروژن سبز سرمایه گذاری خواهد کرد که سرمایه گذاری مورد انتظار آن حدود 702 میلیون یوان است. این پروژه شامل نصب 120 مگاوات PV، سیستم الکترولیز هیدروژن، تاسیسات ذخیره هیدروژن، دستگاه های شارژ هیدروژن و پروژه های تاسیساتی مرتبط و تاسیسات تولید کمکی خواهد بود. هدف آن تولید 2000 تن هیدروژن سبز در سال است. 

منبع: pv-magazine

مهندسان کُرنل یک باتری لیتیومی جدید ساخته اند که می تواند در کمتر از پنج دقیقه شارژ شود

موضوعات: #فناوری #باتری #دانشگاه_کورنل

به گزارش آرا نیرو مهندسان دانشگاه کرنل یک باتری لیتیومی جدید ابداع کرده‌اند که می‌تواند در کمتر از پنج دقیقه – سریع‌تر از هر باتری موجود در بازار – شارژ شود و در عین حال عملکرد پایدار را در چرخه‌های طولانی شارژ و دشارژ حفظ کند.

این پیشرفت می تواند “اضطراب مسافت” را در میان رانندگانی که نگران هستند وسایل نقلیه الکتریکی نتوانند مسافت های طولانی را بدون شارژ مجدد وقت‌گیر طی کنند، کاهش دهد.

لیندن آرچر، استاد مهندسی و رئیس دانشکده، گفت: «اضطراب محدوده نسبت به سایر موانع، مانند هزینه و قابلیت باتری‌ها، مانع بزرگ‌تری برای برق‌رسانی در حمل‌ونقل است، و ما مسیری را برای حذف آن با استفاده از طراحی‌های منطقی الکترود شناسایی کرده‌ایم.» کالج مهندسی کورنل بر این پروژه نظارت داشت. اگر بتوانید باتری برقی را در پنج دقیقه شارژ کنید، نیازی به داشتن باتری زیاد برای برد 300 مایلی ندارید. شما می توانید با تعداد کمتر باتری، قیمت کمتری از ماشین برقی انتظار داشته باشید که می‌تواند هزینه خودروهای الکتریکی را کاهش دهد و امکان پذیرش گسترده تر را فراهم کند.

یافته های تحقیق و انتشار
مقاله این تیم اخیراً در مجله Joule منتشر شده است. نویسنده اصلی شوو جین، دانشجوی دکترای مهندسی شیمی و بیومولکولی است.

به گزارش آرا نیرو باتری‌های لیتیوم یونی یکی از محبوب‌ترین ابزارهای تامین انرژی خودروهای الکتریکی و گوشی‌های هوشمند هستند. باتری ها سبک وزن، قابل اعتماد و نسبتاً کم مصرف هستند. با این حال، آنها ساعت ها طول می کشد تا شارژ شوند، و فاقد ظرفیت برای رسیدگی به نوسانات شدید جریان هستند.
محققان، ایندیم را به عنوان ماده ای استثنایی برای شارژ سریع باتری ها معرفی کردند. ایندیوم یک فلز نرم است که بیشتر برای ساخت پوشش‌های اکسید قلع ایندیوم برای نمایشگرهای لمسی و پنل‌های خورشیدی استفاده می‌شود.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که ایندیم دو ویژگی حیاتی به عنوان آند باتری دارد: یک سد انرژی مهاجرت بسیار کم، که سرعت انتشار یون‌ها را در حالت جامد تعیین می‌کند و چگالی جریان مبادله ای متوسط ​​که به سرعت کاهش یون ها در آند مربوط می شود. ترکیبی از این ویژگی ها – انتشار سریع و سینتیک واکنش سطح آهسته – برای شارژ سریع و ذخیره سازی طولانی مدت ضروری است.

نوآوری در طراحی باتری
آرچر گفت: «نوآوری کلیدی این است که ما یک اصل طراحی را کشف کردیم که به یون‌های فلزی در آند باتری اجازه می‌دهد آزادانه حرکت کنند، پیکربندی مناسب را پیدا کنند و تنها پس از آن در واکنش ذخیره‌سازی شارژ شرکت کنند. نتیجه نهایی این است که در هر چرخه شارژ، الکترود در یک حالت مورفولوژیکی پایدار است. این دقیقاً همان چیزی است که به باتری‌های شارژ سریع جدید ما توانایی شارژ و تخلیه مکرر در هزاران چرخه را می‌دهد.»

این فناوری، همراه با شارژ القایی بی‌سیم در جاده‌ها، اندازه و هزینه باتری‌ها را کاهش می‌دهد و حمل و نقل الکتریکی را به گزینه‌ای مناسب‌تر برای رانندگان تبدیل می‌کند.

با این حال، این بدان معنا نیست که آندهای ایندیوم کامل و یا حتی کاربردی هستند.

آرچر گفت: “در حالی که این نتیجه هیجان انگیز است، زیرا به ما می آموزد چگونه به باتری های شارژ سریع برسیم، اما ایندیوم سنگین است.” در اینجا فرصتی برای مدل‌سازی شیمی محاسباتی وجود دارد، تا با استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی مولد، یاد بگیریم چه مواد سبک وزن دیگری ممکن است به همان اعداد ذاتا پایین دامکوهلر (Damköhler) دست یابند. به عنوان مثال، آیا آلیاژهای فلزی وجود دارد که ما هرگز آن‌ها را مطالعه نکرده‌ایم که ویژگی‌های مورد نظر را داشته باشند؟ این همان جایی است که رضایت من ناشی می‌شود، اینکه یک اصل کلی در کار است که به هر کسی اجازه می‌دهد آند باتری بهتری طراحی کند که نرخ شارژ سریع‌تری نسبت به فناوری پیشرفته داشته باشد.»
این تحقیق توسط برنامه علوم پایه انرژی وزارت انرژی ایالات متحده از طریق مرکز خواص حمل و نقل Mesoscale، یک مرکز تحقیقات مرزهای انرژی، پشتیبانی شد. محققان از مرکز تحقیقات مواد کرنل استفاده کردند که توسط برنامه مرکز علوم و مهندسی تحقیقات مواد بنیاد ملی علوم پشتیبانی می‌شود.

منبع: «شارژ سریع، ذخیره‌سازی طولانی مدت در باتری‌های لیتیومی» توسط Shuo Jin، Xiaosi Gao، Shifeng Hong، Yue Deng، Pengyu Chen، Rong Yang، Yong Lak Joo و Lynden A. Archer، 16 ژانویه 2024، Joule.
DOI: 10.1016/j.joule.2023.12.022

 

1 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: DEWA

در صحرای خارج از دبی، یک پارک خورشیدی غول پیکر در حال افزایش است. طرح‌هایی برای احداث پانل‌های خورشیدی و آرایه‌های انرژی خورشیدی متمرکز با ظرفیت تجمعی 5000 مگاوات وجود دارد – بزرگترین پارک خورشیدی تک مکان در جهان.

2 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم، از طریق Google Earth مشاهده شده است. این پارک با یک آرایه فتوولتائیک 13 مگاواتی در سال 2013 شروع به کار کرد و به 200 مگاوات در فاز دو و 800 مگاوات در فاز سه (زمان تکمیل در سال 2020) اضافه کرد. اداره برق و آب دبی می گوید کل سرمایه گذاری برای پارک خورشیدی می تواند به 13.6 میلیارد دلار برسد.

3 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

بزرگترین پارک فتوولتائیک جهان در زمان نگارش این مقاله، Tengger در Zhongwei در شمال منطقه خودمختار Ningxia چین دارای ظرفیت گزارش شده 1547 مگاوات است. بر اساس گزارش موسسه اقتصاد انرژی و تحلیل مالی (IEEFA)، توسعه در سال 2012 آغاز شد و شامل 45 پروژه به هم پیوسته است.

4 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

کورنول با بیش از 4.5 میلیون پنل فتوولتائیک و ظرفیت 1000 مگاوات، برای مدتی بزرگترین نیروگاه خورشیدی عملیاتی در سال 2017 بود. هند با مأموریت ملی خورشیدی خود سرمایه گذاری زیادی در انرژی خورشیدی انجام می دهد. تا پایان سال 2018، بر اساس آمار وزارت انرژی های نو و تجدیدپذیر ظرفیت ملی روی شبکه به بیش از 26000 مگاوات رسیده است.

5 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Xiaolu Chu/Getty Images

مزرعه خورشیدی پاندا گرین انرژی که در ژوئن 2017 به شبکه متصل شد، با تصویرسازی پاندا که پس از آن روی نقشه به همین نام نامگذاری شده است. آرایه‌های خورشیدی شکل دو پاندا غول‌پیکر را تشکیل می‌دهند و این شرکت طی 25 سال می‌گوید این پارک 100 مگاواتی می‌تواند 3.2 میلیارد کیلووات ساعت انرژی تولید کند. البته سایت داتونگ تنها بخش کوچکی از سایت عظیم این شرکت است

6 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

نمای وسیع تری از کارخانه پاندا با امکانات دیگر، در جنوب شرقی داتونگ. پای دونده برق خورشیدی Datong دارای ظرفیت خروجی 1070 مگاوات گزارش شده است.

7 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Ethan Miller/Getty Images North America/Getty Images

ایوانپا که در صحرای موهاو واقع شده است، بزرگترین تاسیسات متمرکز انرژی خورشیدی در جهان بود که در سال 2014 افتتاح شد. سه برج 450 فوتی آن با مخازن آب پوشانده شده اند که توسط نور شدید خورشید منعکس شده می جوشند و می‌توانند بر اساس وزارت انرژی ایالات متحده، بخار کافی برای تولید 392 مگاوات برق را تولید کنند.

8 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Huawei FusionSolar

بنا به اعلام IEEFA، پارک خورشیدی Yanchi Ningxia که با دانش خورشیدی و فن‌آوری‌ هواوی ساخته شده است، ظرفیت 1000 مگاواتی دارد و بر اساس اعلام IEEFA، بزرگترین نیروگاه تک سایت فتوولتائیک در جهان بود.

9 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Oliver Weiken/picture alliance/Getty Images

پارک خورشیدی Infinity 50 در جنوب مصر که در مارس 2018 افتتاح شد، اولین ایستگاه از 32 ایستگاه گزارش شده است که پارک خورشیدی Benban را در بر می گیرد. مجموع ظرفیت بنبان پس از تکمیل دارای پیش بینی های متعدد است، از 1465 تا 1650 تا 1800 مگاوات.

10 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

نمای هوایی بنبان در دوره ساخت و ساز از طریق Google Earth. پیش از این در سال 2019 سایر مزارع خورشیدی در سایت 14 مایل مربعی تکمیل شدند، از جمله نیروگاه 186 مگاواتی توسط ACCIONA Energía و Enara Bahrain Spv Wll. شانزده نیروگاه با بودجه بانک بازسازی و توسعه اروپا با هدف کمک به احداث 750 مگاوات نیروگاه خورشیدی به بهره‌برداری رسیده است.

11 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

به گفته توسعه دهندگان آن Karnataka Solar Power Development Corporation Limited، پارک خورشیدی پاواگادا پس از تکمیل، 2000 مگاوات تولید خواهد کرد. این پارک به 40 بلوک تقسیم شده است که هر بلوک 50 مگاوات انرژی دارد و توسعه دهندگان ادعا می کنند که کل 2000 مگاوات تا ژوئن 2019 به شبکه متصل شده است.

12 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: NASA Earth Observatory

پارک خورشیدی سد Longyangxia در استان چینگهای که توسط ماهواره Landsat 8 ناسا در ژانویه 2017 ضبط شد، ظرفیت 850 مگاوات دارد. در آن زمان این سایت دارای 4 میلیون پنل خورشیدی بود که بخشی از تلاش گسترده‌ چین برای تولید 110 گیگاوات انرژی خورشیدی تا سال 2020 بود.

13 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: ALFREDO ESTRELLA/AFP/AFP/Getty Images

با 2.5 میلیون پنل خورشیدی، پارک Enel Green Power در نزدیکی شهر Villanueva دارای ظرفیت 754 مگاوات است. این نیروگاه در مارس 2018 افتتاح شد، زمانی که اولین بخش از سایت به بهره برداری رسید، توسعه دهنده ادعا کرد که بیش از 1 میلیون تن دی اکسید کربن در سال را جبران می کند.

14 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

این پروژه 7180 هکتاری که با نام پارک خورشیدی NP Kunta Ultra Mega نیز شناخته می شود، پس از تکمیل ظرفیت 1500 مگاوات خواهد داشت. اخبار محلی از آغاز تولید برق در ماه می 2016 خبر دادند.

15 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Masen

نیروگاه خورشیدی Noor-Ouarzazate در مراکش بزرگترین سایت متمرکز انرژی خورشیدی در جهان است که برق کافی برای تامین برق شهری به اندازه پراگ تولید می کند. با وسعت 3000 هکتار — معادل 3500 زمین فوتبال — خروجی 580 مگاواتی آن سیاره را از بیش از 760,000 تن انتشار کربن در سال نجات می دهد.

16 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: FADEL SENNA/AFP/AFP/Getty Images

تصویر نور-اورزازات در سال 2016 قبل از برپایی برج متمرکز انرژی خورشیدی. هدف بلندپروازانه انرژی سبز مراکش این است که تا سال 2020
به میزان 42 درصد از انرژی خود را از منابع تجدیدپذیر تولید کند – تا فوریه 2019، این کشور قبلاً 35 درصد از انرژی های تجدیدپذیر را تولید می‌کرد.

17 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

نیروگاه 750 مگاواتی Rewa که توسط دولت ایالت مادیا پرادش در سال 2016 طراحی شد، با کمک وام بانک جهانی ساخته شد. در جولای 2018 شروع به تامین برق کرد.

18 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Woody Welch/Sunpower

پروژه های ستاره خورشیدی در شهرستان کرن در سال 2015 تکمیل شد و شامل 1.7 میلیون ماژول فتوولتائیک با ظرفیت 586 مگاوات – انرژی کافی برای تامین انرژی 255,000 خانوار با اندازه متوسط در کالیفرنیا، بر اساس گزارش BHE Renewables است.

19 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

مزرعه ماهی خورشیدی Hangzhou Fengling که در بالای یک ماهیگیری در Cixi، چین ساخته شده است، در سال 2017 با هزینه گزارش شده 262 میلیون دلار تکمیل شد. این مزرعه با وسعت 300 هکتار ظرفیت 200 مگاوات دارد.

20 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: James MacDonald/Bloomberg/Getty Images

این پارک فتوولتائیک 400 میلیون دلاری که در سال 2017 به تصویر کشیده شده است، دارای 1.3 میلیون پنل خورشیدی و ظرفیت 80 مگاوات است — که در زمان تکمیل آن در سال 2010 یکی از بزرگترین پارک‌های جهان است. با 5 کلنی و تعداد حدود 400,000 زنبور عسل که در سال 2018 معرفی شدند.

21 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Ethan Miller/Getty Images North America/Getty Images

ابتکار خورشیدی پایگاه نیروی هوایی نلیس ترکیبی از ستاره خورشیدی 13.2 مگاواتی Nellis و ایستگاه تولید آرایه دوم خورشیدی 15 مگاواتی است که به پایگاه اجازه می‌دهد در روزهای آفتابی مستقل از انرژی شبکه سراسری باشد. هشت ربات (تصویر) با استفاده از 75 درصد آب کمتر نسبت به روش‌های دستی پنل‌های خورشیدی را تمیز می‌کنند – و می‌توانند تمام 43000 را پنل را در دو روز تمیز کنند.

22 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: DEWA

رندر دیجیتالی از برج خورشیدی متمرکز که برای پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم در دبی برنامه ریزی شده است.

پارک خورشیدی با رکوردشکنی 13.6 میلیارد دلاری از صحرای دبی برخاست
در زیر آفتاب صحرای عربستان، یک تلاش ساختمانی عظیم در حال پیشرفت است. پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم که در اعماق صحرای دبی واقع شده است – که به نام حاکم امارات و معاون رئیس جمهور و نخست وزیر امارات متحده عربی نامگذاری شده است – همچنان در حال رشد است و به تازگی یک نقطه عطف دیگر را پشت سر گذاشته است.
در دوازدهمین سال توسعه، تصاویر ماهواره‌ای حس مقیاس را به ما می‌دهند: مایل‌ها فتوولتائیک که در امتداد خطوط منظم شرقی-غربی چیده شده‌اند، یکنواختی آنها در تضاد با چین‌ و چروک‌های شن‌های اطراف نیروگاه انرژی بخش است. پس از اتمام، اداره انرژی و آب دبی (DEWA) به سی ان ان گفت که سرمایه گذاری 50 میلیارد درهم (13.6 میلیارد دلار) می تواند انرژی 1.3 میلیون خانه را تامین کند و انتشار کربن را تا 6.5 میلیون تن در سال کاهش دهد.
ساخت این پارک خورشیدی اولین بار در سال 2012 اعلام شد و با تاریخ اتمام برنامه ریزی شده 2030، ساخت پارک خورشیدی 5000 مگاواتی سه برابر برج خلیفه زمان می برد. فازهای یک و دو که در حال حاضر تکمیل شده اند، شامل 2.3 میلیون پنل فتوولتائیک با ظرفیت 213 مگاوات است. به گفته DEWA، فاز سه، بیش از 3 میلیون فتوولتائیک و 800 مگاوات دیگر اضافه کرده است و در سال 2020 تکمیل شده است.
اما پس از سال‌ها گسترش در کف صحرا، پروژه خورشیدی اکنون با فاز شش در حال افزایش است. در سپتامبر 2023 فاز پنجم 900 مگاوات پارک اعلام شد. این شرکت از ترکیبی از فن‌آوری‌های PV و CSP، از جمله بزرگترین نیروگاه CSP تک برجی جهان، استفاده خواهد کرد.
از آینه هایی به نام هلیواستات برای تمرکز نور خورشید در بالای برج استفاده می کند تا جریان نمک های مذاب را گرم کند. گرما برای نیرو دادن به توربین های بخار و تولید برق استفاده می شود.
کریستوس مارکیدس، استاد فناوری‌های انرژی پاک در امپریال کالج لندن، به سی‌ان‌ان گفت: «به طور معمول، CSP بازدهی کمی بالاتر از فتوولتائیک‌ها (PVs) دارد.  CSP انرژی را به عنوان گرما به جای باتری ذخیره می‌کند.  او توضیح داد: ذخیره انرژی حرارتی چیزی حدود 10 برابر ارزان تر از ذخیره انرژی الکتریکی است که به این فناوری مزیتی خاص می بخشد.
عملاً به این معنی است که CSP می تواند حتی بدون خورشید و تا شب نیز به تولید برق ادامه دهد. DEWA گفت: برج دبی می تواند 15 ساعت گرما را ذخیره کند و می تواند 24 ساعت شبانه روز برق را تامین کند. DEWA اضافه کرد که برج CSP پس از تکمیل در ارتفاع 260 متری (853 فوت) قرار خواهد گرفت و توسط 70,000 هلیواستات_ دستگاهی حاوی یک آینه متحرک که برای انعکاس نور خورشید در جهت ثابت استفاده می شود_ احاطه خواهد شد.
علاوه بر برج 100 مگاواتی CSP، فاز چهار نیز 850 مگاوات برق دیگر را از طریق صفحه‌های سهموی (شکل دیگری از CSP) و فتوولتائیک تامین خواهد کرد. از روز، 3 فوریه 2024، این پارک دارای ظرفیت عملیاتی چشمگیر 3100 مگاوات است که آن را به بزرگترین پارک خورشیدی تک سایتی در جهان بر اساس مدل تولید کننده مستقل برق (IPP) تبدیل می‌کند.
مرکز نوآوری پارک همچنان مرکز تحقیقات و توسعه در فناوری های انرژی خورشیدی است.  پروژه های اخیر شامل آزمایش سیستم های خنک کننده پیشرفته برای پنل های خورشیدی و کاوش در تولید هیدروژن با استفاده از انرژی خورشیدی است.
استراتژی انرژی پاک دبی 2050 در تلاش است تا 25 درصد از انرژی خروجی خود را از منابع پاک تا سال 2030 و 75 درصد تا سال 2050 تولید کند که معادل ظرفیت 42000 مگاوات است.
منابع:
CNN Max Burnell, CNN
وب سایت پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم:
http://www.mbrsic.ae/en/about/mohammed-bin-rashid-al-maktoum-solar-park/
وب سایت اداره برق و آب دبی (DEWA):
http://www.dewa.gov.ae/en/
مطالعه موردی
C40 Cities: www.mbrsic.ae/en/about/mohammed-bin-rashid-al-maktoum-solar-park/

آینده روشن خودروهای الکتریکی؛
این بار با کاهش اتکا به استخراج کبالت
دانشمندان MIT به پیشرفتی دست یافته اند که میتواند آینده خودروهای الکتریکی را تغییر دهد و اتکا به استخراج کبالت را کاهش دهد: «[این] می تواند تأثیر بزرگی داشته باشد».
این تأثیر تا حد زیادی بزرگ است، زیرا تأثیر استخراج کبالت ویرانگر است.
به گزارش آرا نیرو یکی از بزرگترین مشکلات سرعت در مسیر پذیرش انبوه خودروهای برقی، استفاده از فلزاتی مانند کبالت در باتری‌های EV است. در حالی که این فلزات برای باتری‌ها ایده‌آل هستند، اما در مورد هزینه و تأثیر آن بر سلامت افراد و محیط‌زیست دارای معایب قابل توجهی هستند.
با این حال، وابستگی به این فلزات ممکن است به لطف محققان MIT که گزینه ارزان‌تر و پایدارتری را توسعه داده‌اند، از بین برود.
مطابق گزارش MIT News، محققان ماده آلی جدیدی را برای جایگزینی کبالت در کاتد باتری های لیتیوم یون طراحی کرده اند. مواد مورد نیاز برای تولید این نوع کاتد در حال حاضر در مقادیر زیادی تولید شده است و محققان انتظار دارند که هزینه تولید باتری ها حدود یک سوم تا یک دوم هزینه باتری های مبتنی بر کبالت باشد.
مواد جایگزین مانند آهن – مورد استفاده در باتری‌های لیتیوم-آهن فسفات – و سایر مواد آلی امیدوارکننده هستند، اما تاکنون، همه آنها از نظر چگالی انرژی، رسانایی و ظرفیت ذخیره‌سازی کمتر از کبالت بوده‌اند.
در مطالعه جدید، محققان MIT نشان دادند که ماده جدید می‌تواند برق را با نرخ‌های مشابه کبالت هدایت کند، و باتری ظرفیت ذخیره‌سازی قابل مقایسه‌ای دارد _بعلاوه، می‌توان آن را سریع‌تر از همتایان کبالت خود شارژ کرد._
استاد انرژیMIT آقای Mircea Dincă W.M، گفت: “من فکر می کنم این ماده می تواند تأثیر زیادی داشته باشد زیرا واقعاً خوب کار می کند.”
این تأثیر تا حد زیادی بزرگ است، زیرا تأثیر استخراج کبالت بزرگ و ویرانگر است.
براساس Mining.com، بیش از 70 درصد کبالت جهان در جمهوری دموکراتیک کنگو تولید می شود. شرایط اطراف هر یک از این معادن وحشیانه است – یک مقاله NPR از آن به عنوان «بردگی امروزی» یاد می‌کند.
کار طاقت فرسا است افرادی که در معادن کار می کنند در حالی که فقط یک یا دو دلار در روز درآمد دارند، در غبار سمی کبالت تنفس می کنند. این تنها گزینه برای بسیاری از مردم است زیرا معادن کاملاً بر جامعه تسلط یافته اند. به گفته NPR، “صدها هزار نفر آواره شده‌اند، زیرا روستاهای آنها فقط با بولدوزر تخریب شده اند تا امتیازات بزرگ معدنی را فراهم کنند.”

به گزارش آرا نیرو قطع میلیون ها درخت اثرات آن را بر منطقه بدتر می‌کند، همچنین آلودگی آب ناشی از استخراج کبالت که باعث از بین رفتن ماهی ها در نهرها و دریاچه ها شده است.
هریتیر مالوبا، ساکن کنگو، در Earth.org گفت: «در این جریان، ماهی مدت‌ها پیش ناپدید شد و توسط اسیدها و زباله‌ معدن‌ها کشته شده اند.
به گفته NPR، فساد دولتی بهبود شرایط در این معادن و اطراف آن را دشوار کرده است و مشکل ساده نیست زیرا کارگران برای تامین غذای خانواده خود به مشاغل متکی هستند. در حالی که نمی توان انتظار داشت که همه راه حل های باتری جدید مشاغل جدید و ایمن تری را برای این کارگران کنگو فراهم کنند، کاهش تقاضا برای کبالت برای جلوگیری از تشویق شرکت ها به منظور کاهش استخراج کبالت و حواشی مربوط به آن بسیار مهم است.
برای محیط زیست و سلامت جهان بسیار مهم است که از منابع انرژی کثیف مانند زغال سنگ، نفت و گاز – صنایعی که اغلب کارگران را ملزم می‌کنند با خطرات سلامتی و ایمنی خود روبرو شوند – فاصله بگیرند، اما باید اینگونه نباشد که مشکلاتی مشابه مشکلاتی که آن منابع ایجاد می کردند، تولید کنند.
درسته خودروهای برقی مانند نمونه‌های خود که با سوخت بنزین یا گاز کار می‌کنند، آلودگی لوله اگزوز تولید نمی‌کنند، و این موضوع آنها را برای محیط زیست بهتر می‌کند، اما پیشرفت‌هایی مانند آنچه که این محققان MIT انجام دادند برای از بین بردن بخش‌های خطرناک تولید خودروهای الکتریکی بسیار مهم است. بازار خودروهای الکتریکی هنوز تقاضای زیادی دارد، بنابراین توسعه جایگزین های باتری بهتر برای کاهش وابستگی ما به فلزات کمیاب و خطرناک مانند کبالت در سال های آینده حیاتی است.
منبع:
Nick Paschal
January 31, 2024

دانشمندان باتری EV الهام گرفته از شکلات ساخته اند که می تواند صنعت خودرو را متحول کند.
در اینجا نحوه عملکرد آن آمده است.
به گزارش آرا نیرو دانشمندان یک باتری انقلابی ساخته اند که می‌تواند بیش از یک دهه با حداقل زمان شارژ دوام بیاورد. همانطور که در Tech Xplore توضیح داده شده است، محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی هاروارد جان A. Paulson (SEAS) باتری فلزی لیتیوم جدیدی ساخته اند که می تواند حداقل 6000 بار شارژ و دشارژ شود. با وجود چرخه عمر طولانی، باتری فقط 10 دقیقه برای شارژ مجدد نیاز دارد.

این تحقیق که در Nature Materials منتشر شده است، روش جدیدی را توضیح می‌دهد که باتری‌های حالت جامد را می‌توان با آند فلزی لیتیوم ساخت و همچنین شامل جزئیات مواد مورد استفاده در ساخت آنها می‌شود.

آیا دسترسی به ایستگاه های شارژ الکتریکی شما را به خرید یک خودروی الکتریکی ترغیب می کند؟
آره
نه

روی انتخاب خود کلیک کنید تا نتایج را ببینید و نظر خود را بیان کنید
شین لی، دانشیار علوم مواد در SEAS و نویسنده ارشد این مقاله گفت: باتری‌های آند فلزی لیتیوم جام مقدس باتری‌ها در نظر گرفته می‌شوند، زیرا ظرفیت آن‌ها 10 برابر آندهای گرافیتی تجاری است و می‌توانند مسافت رانندگی خودروهای الکتریکی را به شدت افزایش دهند. “تحقیق ما گام مهمی به سوی باتری های حالت جامد کاربردی تر برای کاربردهای صنعتی و تجاری است.”
باتری‌های فلزی لیتیوم پتانسیل چگالی انرژی بالاتری را در مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی سنتی ارائه می‌دهند که به آن‌ها اجازه می‌دهد انرژی بیشتری ذخیره کنند و به طور بالقوه محدوده خودروهای الکتریکی را بدون افزایش اندازه یا وزن باتری افزایش دهند.

با این حال، طراحی باتری‌های فلزی لیتیومی معمولاً با ایجاد چالش دندریت در سطح آند مواجه است. Tech Xplore توضیح داد که “این ساختارها مانند ریشه در الکترولیت رشد می کنند و مانع جداکننده آند و کاتد را سوراخ می کنند و باعث کوتاه شدن باتری یا حتی آتش گرفتن می شوند.”

به گزارش آرا نیرو تحقیقات جدید نشان داد که لی و تیمش راهی برای جلوگیری از تشکیل دندریت‌ها با استفاده از ذرات سیلیکون به اندازه میکرون در آند برای منقبض کردن واکنش لیتیاسیون و تسهیل پوشش همگن لایه ضخیم فلز لیتیوم پیدا کردند. طراحی به طور قابل توجهی متفاوت از شیمی باتری های لیتیوم یون مایع است، که در آن ذرات سیلیکون موجود در آند زمانی که یون های لیتیوم از طریق واکنش لیتیاسیون عمیق نفوذ می‌کنند، از بین می روند.
لی گفت: «در طراحی ما، فلز لیتیوم در اطراف ذرات سیلیکون پیچیده می‌شود، مانند یک پوسته شکلات سخت در اطراف هسته فندق در یک ترافل شکلاتی.

به گزارش آرا نیرو، لی و تیمش یک نسخه سلولی کیسه‌ای به اندازه تمبر پستی از باتری طراحی کردند که 10 تا 20 برابر بزرگتر از سلول سکه ای است که معمولاً در آزمایشگاه های دانشگاه ایجاد می شود. این باتری پس از 6000 چرخه 80 درصد ظرفیت خود را حفظ کرد که بسیار بیشتر از سایر باتری های کیسه‌ای موجود در بازار امروزی است.

هدف بعدی این تیم افزایش فناوری برای ساخت باتری سلولی کیسه ای در اندازه گوشی هوشمند است.

این تحقیق همچنین ده‌ها ماده دیگر را نشان داد که به طور بالقوه می‌توانند عملکرد مشابهی در باتری‌های حالت جامد داشته باشند.

لی گفت: «تحقیقات قبلی نشان داده بود که مواد دیگر، از جمله نقره، می‌توانند به عنوان مواد خوبی در آند برای باتری‌های حالت جامد عمل کنند. “تحقیق ما یکی از مکانیسم های احتمالی این فرآیند را توضیح می دهد و مسیری برای شناسایی مواد جدید برای طراحی باتری ارائه می دهد.”
ید و روی جایگزین مناسبی برای لیتیوم هستند. این پیشرفت‌های جدید همچنین می‌تواند به کاهش وابستگی به لیتیوم به چین کمک کند، زیرا این کشور سومین معدن‌کار بزرگ لیتیوم در جهان است.
منبع:
Doric Sam, January 31, 2024 

دانشمندان اولین باتری را با استفاده از هموگلوبین ساختند

به گزارش آرا نیرو محققان دانشگاه کوردوبا با همکاری سایر موسسات، نوع جدیدی از باتری را با استفاده از هموگلوبین به عنوان کاتالیزور در باتری های روی-هوا ساخته اند.  این باتری زیست سازگار می تواند تا 30 روز کار کند و چندین مزیت از جمله پایداری و مناسب بودن برای استفاده در دستگاه های بدن انسان را ارائه می دهد.  علیرغم ماهیت غیرقابل شارژ آن، این نوآوری گامی مهم به سوی جایگزین های باتری سازگار با محیط زیست است که محدودیت های باتری های لیتیوم یون فعلی را برطرف می کند.
محققان مؤسسه شیمیایی انرژی و محیط زیست (IQUEMA) در دانشگاه کوردوبا باتری‌ای ساخته‌اند که از هموگلوبین برای تسهیل واکنش‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌کند و عملکرد آن را برای تقریباً 20 تا 30 روز حفظ می‌کند.
هموگلوبین پروتئینی است که در گلبول‌های قرمز خون وجود دارد و وظیفه انتقال اکسیژن از ریه‌ها به بافت‌های مختلف بدن (و سپس انتقال دی اکسید کربن) را بر عهده دارد.  میل بسیار بالایی برای اکسیژن دارد و برای زندگی اساسی است، حالا اگر همین هموگلوبین عنصر کلیدی برای نوعی دستگاه الکتروشیمیایی نیز باشد که اکسیژن نیز در آن نقش مهمی دارد، مانند باتری های روی-هوا، چطور؟
این همان چیزی است که گروه های شیمی فیزیک (FQM-204) و شیمی معدنی (FQM-175) در دانشگاه کوردوبا (UCO) به همراه تیمی از دانشگاه پلی تکنیک کارتاخنا پس از مطالعه توسط دانشگاه می‌خواستند آن را تأیید و توسعه دهند. آکسفورد و یک پروژه درجه نهایی در UCO نشان دادند که هموگلوبین دارای خواص امیدوارکننده ای برای فرآیند کاهش و اکسیداسیون (redox) است که توسط آن انرژی در این نوع سیستم تولید می شود.

بنابراین، تیم تحقیقاتی، از طریق پروژه اثبات مفهوم اولین باتری زیست سازگار (که برای بدن مضر نیست) با استفاده از هموگلوبین در واکنش الکتروشیمیایی که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند، توسعه دادند.

مکانیسم و ​​مزایای باتری هموگلوبین
با استفاده از باتری‌های روی-هوا، یکی از پایدارترین جایگزین‌ها برای باتری‌هایی که در حال حاضر بر بازار مسلط هستند (باتری‌های لیتیوم یون)، هموگلوبین به عنوان یک کاتالیزور در چنین باتری‌هایی عمل می‌کند. یعنی پروتئینی است که وظیفه تسهیل واکنش الکتروشیمیایی به نام واکنش کاهش اکسیژن (ORR) را بر عهده دارد و باعث می شود پس از ورود هوا به باتری، اکسیژن در یکی از قسمت های باتری کاهش یافته و به آب تبدیل شود. (کاتد یا قطب مثبت)، الکترون‌هایی را آزاد می‌کند که به قسمت دیگر باتری (آند یا قطب منفی)، جایی که اکسیداسیون روی رخ می‌دهد، می‌رسند.
همانطور که مانوئل کانو لونا، محقق UCO توضیح می‌دهد: «برای اینکه کاتالیزور خوبی در واکنش کاهش اکسیژن داشته باشیم، کاتالیزور باید دو ویژگی داشته باشد: باید مولکول‌های اکسیژن را به سرعت جذب کند و مولکول‌های آب را نسبتاً آسان تشکیل دهد، که هموگلوبین این الزامات را برآورده کرد. در واقع، از طریق این فرآیند، تیم موفق شد نمونه اولیه باتری زیست سازگار خود را با 0.165 میلی گرم هموگلوبین بین 20 تا 30 روز به کار بگیرد.
به گزارش آرا نیرو علاوه بر عملکرد قوی، نمونه اولیه باتری که آنها توسعه داده اند دارای مزایای دیگری نیز می باشد. اول از همه، باتری‌های روی-هوا پایدارتر هستند و می‌توانند در شرایط جوی نامطلوب مقاومت کنند، برخلاف سایر باتری‌هایی که تحت تأثیر رطوبت قرار دارند و برای ساخت آنها نیاز به جوی بی‌اثر است.
ثانیاً، همانطور که Cano Luna استدلال می کند، “استفاده از هموگلوبین به عنوان یک کاتالیزور زیست سازگار با توجه به استفاده از این نوع باتری در دستگاه‌هایی که در بدن انسان ادغام می شوند، مانند ضربان سازها، کاملا امیدوار کننده است.”  در واقع باتری با pH 7.4 کار می کند که PH مشابه pH خون است.  علاوه بر این، از آنجایی که هموگلوبین تقریباً در تمام پستانداران وجود دارد، می توان از پروتئین با منشاء حیوانی نیز استفاده کرد.

چالش ها و جهت گیری های آینده
با این حال، باتری ای که آنها توسعه داده اند، فضا برای بهبود دارد. نکته اصلی این است که این باتری نمونه اولیه است، اینکه فقط انرژی الکتریکی را تخلیه می‌کند و قابل شارژ نیست. بنابراین، تیم در حال حاضر گام‌های بعدی را برای یافتن پروتئین بیولوژیکی دیگری برمی‌دارد که می‌تواند آب را به اکسیژن تبدیل کند و در نتیجه باتری را شارژ کند. علاوه بر این، باتری ها فقط در حضور اکسیژن کار می کنند، بنابراین نمی توان از آنها در فضا استفاده کرد.

این مطالعه که در ژورنال Energy & Fuels منتشر شده است، در را به روی جایگزین‌های کاربردی جدید برای باتری‌ها باز می‌کند، در شرایطی که انتظار می‌رود دستگاه‌های تلفن همراه بیشتر و بیشتر شود، و در آن تعهد فزاینده‌ای به انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد، به طوری که داشتن وسایلی که انرژی الکتریکی اضافی را به صورت انرژی شیمیایی ذخیره می کنندلازم است. مهمتر از همه، رایج ترین باتری های امروزی، لیتیوم یون، با مشکلات کمبود لیتیوم و اثرات زیست محیطی آن به عنوان زباله های خطرناک مواجه هستند.
منبع: «باتری روی-هوای مبتنی بر هموگلوبین انسانی در یک الکترولیت خنثی» توسط والنتین گارسیا-کابالرو، سباستین لورکا، مارتا ویلا-مورنو، آلوارو کابالرو، خوان جی. گینر-کازارس، آنتونیو جی.
25 سپتامبر 2023، انرژی و سوخت.
doi.org/10.1021/acs.energyfuels.3c02513

بخش انرژی پاک چین در حال پر کردن خلاء ناشی از سقوط املاک و مستغلات در این کشور است

 

سرمایه گذاری انرژی پاک به 40 درصد از رشد اقتصادی چین در سال 2023 کمک کرد.

 

بدون انرژی پاک، رشد تولید ناخالص داخلی چین به جای 5.2 درصد، 3 درصد بود.

 

بخش املاک چین مختل شده است – وارد انرژی پاک شوید.

کاربن بریف روز پنجشنبه گزارش داد، سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی، وسایل نقلیه الکتریکی، هیدروژن سبز و موجی از دیگر فناوری های انرژی پاک در چین به 6.3 تریلیون یوان (890 میلیارد دلار) در سال 2023 افزایش یافت. این افزایش 40 درصدی نسبت به سال 2022 است که شاهد سرمایه گذاری 4.6 تریلیون یوان بودیم.

 

در مجموع، انرژی پاک به 40 درصد از رشد اقتصادی کشور در سال 2023 کمک کرد. بدون این بخش، تولید ناخالص داخلی چین به جای 5.2 درصد ثبت شده، تنها 3 درصد افزایش می یافت.

 

این صنعت به پر کردن حفره و شکاف ایجاد شده در اثر سقوط املاک و مستغلات چین کمک می کند.

در اوج خود، بخش املاک چین حدود 25 تا 30 درصد تولید ناخالص داخلی این کشور بود. سپس، اورگراند، توسعه‌دهنده املاک، خود را غرق در بدهی دید، و دومینوها را که جرقه رکود عمیق املاک و مستغلات می‌شود را به وجود آورد که کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند ممکن است یک دهه طول بکشد.

 

کربن بریف خاطرنشان کرد: از زمان فروپاشی املاک، حضور پول در این صنعت رو به اتمام است و سرمایه گذاری در سال 2022 به میزان 10 درصد و در سال 2023 به میزان 9 درصد دیگر کاهش یافته است.

 

ضعف در بخش املاک، خلأ بزرگی در فرصت‌های سرمایه‌گذاری موجود ایجاد کرده است، که دولت‌های محلی به سرعت جایگزین آن‌ها را با بخش‌هایی مانند انرژی پاک آغاز کرده‌اند.

 

سرمایه گذاری در بخش تولید – به ویژه در انرژی پاک – در سال 2023 نسبت به سال گذشته 9 درصد افزایش یافت.

پیشروی چین در تولید خودروهای الکتریکی(EV) و پنل های خورشیدی در بازارهای سراسر جهان محسوس است. در اروپا، قیمت‌ ماژول‌های خورشیدی پس از انبوه عرضه‌های چینی در بازار سقوط کرده است.

و در سپتامبر گذشته، رئیس کمیسیون اروپا از «تحقیقات ضد یارانه‌ای» در مورد خودروهای الکتریکی چینی خبر داد، زیرا نگران بود که قیمت‌های ارزان پکن بازار را منحرف کند. بعداً، در ماه ژانویه، BYD تسلا را به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده خودروهای برقی در جهان کنار زد.

 

با این حال، ظهور بخش انرژی پاک راه حلی برای کسالتی نیست که اقتصاد چین را در برگرفته است. این کشور همچنان با مشکل کاهش تورم، کاهش تقاضای مصرف کننده و فرار سرمایه در میان سرمایه گذاران خارجی مواجه است.

 

نویسنده: Aruni Soni

طراحی جدید برای پمپ های حرارتی ترموالکتریک به خروجی بالاتر و ضریب عملکرد بهتر انجامید

 

به گزارش آرا نیرو دانشمندان در بریتانیا ترکیب پمپ های حرارتی ترموالکتریک مسکونی را با مخازن ذخیره گرما پیشنهاد کرده اند و دریافته اند که این راه حل، خروجی حرارت بالاتر، ضریب کارایی بالاتر و زمان گرمایش کوتاه‌تر را ارائه می دهد. آنها تاکید کردند که پمپ های حرارتی ترموالکتریک به راحتی با نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک DC قابل ترکیب هستند.

 

محققان دانشگاه دورهام در بریتانیا طرح جدیدی را برای پمپ‌های حرارتی ترموالکتریک (TeHPs) پیشنهاد کرده‌اند که دارای تمامی مزایایی است که فناوری پمپ حرارتی ارائه می‌دهد، به‌ویژه زمانی که در ساختمان‌های مسکونی، بهره‌برداری می‌شود.

 

 آنها توضیح دادند که TeHP ها می توانند به طور مستقیم توسط پنل های خورشیدی فتوولتائیک تغذیه شوند، در حالی که عملکرد بی صدا و قابلیت اطمینان بالا را به دلیل عدم وجود قطعات متحرک ارائه می‌دهند.  با این حال، آنها همچنین اذعان کردند که ضریب عملکرد آنها در حال حاضر کمتر از پمپ های تراکم حرارتی بخار معمولی است.

 

 نوآوری رویکرد پیشنهادی شامل ادغام TeHP با ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی فصلی (SSES) است که به گفته دانشمندان، عدم تطابق فصلی مربوط به توان حرارتی تولید شده، توسط هر دو سیستم فتوولتائیک و سیستم حرارتی خورشیدی (PVT) را جبران می‌کند.

 

 آنها توضیح دادند: “تا جایی که ما می دانیم، مطالعات کمی چنین راه حلی را در نظر گرفته اند.”  آنها با اشاره به امکان سنجی فنی-اقتصادی این سامانه و کمیت‌سازی، مزایایی که می تواند به همراه داشته باشد، گفتند: هدف گروه ما پر کردن این خلاء است و برای این کار باید دو موضوع مهم حل شود.

 

 به گزارش آرا نیرو در مقاله “مدل سازی و خصوصیات تجربی پمپ حرارتی ترموالکتریک آب به هوا با ذخیره انرژی حرارتی” که در مجله انرژی منتشر شده است، گروه تحقیقاتی بیان کرده که سیستم آزمایشی یک واحد TeHP با برق DC، یک مخزن ذخیره گرما و یک آزمایش را ادغام می کند، همراه با یک سیستم ثبت اطلاعات. واحد TeHP بر اساس یک ماژول ترموالکتریک (TeM)، یک هیت سینک با پره آلومینیومی در سمت گرم TeM و یک صفحه خنک کننده با آب در سمت سرد TeM است.

 

photo 2024 01 22 09 12 43 - طراحی جدید برای پمپ های حرارتی ترموالکتریک به خروجی بالاتر و ضریب عملکرد بهتر انجامید

The experimental setting
Image: Durham University, energies, Creative Commons License CC BY 4.0

 

دانشگاهیان توضیح دادند: “ظرفیت گرمایش کل واحد TeHP را می توان با افزایش تعداد کل TeMها افزایش داد.” برای افزایش انتقال حرارت بین TeM و هیت سینک و همچنین انتقال حرارت بین TeM و صفحه خنک‌شده با آب، یک خمیر با رسانایی حرارتی بالا در دو طرف TeM قرار داده شد تا مقاومت‌های حرارتی تماس را کاهش دهد. ”

 

آنها همچنین یک فن با جریان متقاطع را در سمت هیت سینک قرار دادند تا تبادل حرارت بین جریان هوا و هیت سینک افزایش یابد. آنها با اشاره به اینکه از آب به عنوان سیال انتقال حرارت و ذخیره گرما استفاده می شود، افزودند: مخزن ذخیره حرارت ساخته شده از فولاد ضد زنگ دارای قطر داخلی 25 میلی متر، ارتفاع 250 میلی متر و ضخامت 2 میلی متر است. علاوه بر این، یک حلقه گردش آب پمپ شده، مخزن ذخیره گرما را به صفحه خنک‌شده با آب متصل می‌کند.

 

در یک سری شبیه‌سازی که از طریق ابزار شبیه‌سازی TRNSYS اجرا شد، تیم تحقیقاتی گرمای بالقوه تولید شده از سیستم‌های PVT یا کلکتورهای حرارتی خورشیدی و عملکرد خروجی واحد TeHP را در مقایسه با یک سیستم مرجع بدون ذخیره‌سازی گرما محاسبه کردند. این نشان داد که ادغام TeHP ها با مخازن ذخیره گرما سه مزیت اصلی دارد.

ابتدا، دانشگاهیان متوجه شدند که مخزن ذخیره سازی خروجی حرارت TeHP را در مقایسه با TeHP بدون مخزن 3 درجه سانتیگراد افزایش می دهد.  سپس، آنها دریافتند که COP TeHP با ذخیره گرما 1.97 و TeHP بدون مخزن 1.5 بود. علاوه بر این، شبیه سازی نشان داد که زمان مورد نیاز برای گرم کردن جعبه آزمایش به میزان 18 متر کاهش یافته است، که طبق گزارش ها دستیابی سریع به دمای مورد نظر را تضمین می کند.

 

 دانشمندان گفتند، اگرچه این نتایج امیدوارکننده است، اما امکان‌سنجی فنی-اقتصادی این سیستم هنوز نامشخص است. آنها با اشاره به دوره بازپرداخت فعلی سیستم تاکید کردند: “این به این دلیل است که اگرچه استفاده از ذخیره سازی حرارتی عملکرد خروجی TeHP را افزایش می دهد، اما برای تاسیسات ذخیره سازی گرما در مقایسه با TeHP مستقل هزینه‌های اضافی ایجاد می کند.” فلذا 8.5 سال تخمین زده می‌شود.

 

 با نگاه به آینده، گروه تحقیقاتی قصد دارد پیکربندی سیستم را بر روی یک ساختمان واقعی در بریتانیا آزمایش کند.

 

نویسنده: Emiliano Bellini

نقش شرکت های عرضه کننده گاز فسیلی در عصر انرژی پاک

 

به گزارش آرا نیرو همه می خواهند کاری در مورد انتشار کربن انجام دهند اما تعداد کمی از آنها می دانند چگونه؟ ما می‌خواهیم بهتر عمل کنیم، اما ادامه دادن به انجام کاری که همیشه انجام داده‌ایم آسان‌تر از صرف زمان، تلاش و پول برای ایجاد تغییرات است. شرکت‌های تاسیساتی که گاز فسیلی عرضه می‌کنند _که به اشتباه به عنوان “گاز طبیعی” شناخته می‌شود_ تحت فشار گروه‌های زیست‌محیطی هستند، زیرا محصول آنها _که عمدتا متان است_ هنگام سوزاندن دی اکسید کربن در اتمسفر آزاد می‌شود.

 

حتی بدتر از آن، مقدار زیادی از مواد به اتمسفر نشت می کند، جایی که برای 20 سال یا بیشتر باقی می‌ماند. متان 80 برابر قویتر از دی اکسید کربن، عامل گرمایش سیاره است، به این معنی که لغزش به سمت دمای گرمتر جهانی را تسریع داده است. اما شرکت‌های گاز فسیلی علاقه خاصی به ادامه مدل کسب و کار خود دارند که سود قابل توجهی را برای آنها به ارمغان می‌آورد. حتی با فرض اینکه مدیرانی که این شرکت ها را اداره می کنند متعهد به رسیدگی به تغییرات آب و هوایی به روشی معنادار باشند، نمی توانند به خوبی در جلسه هیئت مدیره شرکت کنند و پیشنهاد تعطیلی کسب و کار را بدهند.

 

حرکت از گاز فسیلی

ایالت نیویورک فکر می کند راه حلی برای این معضل دارد. تمام تجربیاتی که شرکت‌های گاز فسیلی در ساخت خطوط لوله و شبکه‌های توزیع ساختمان دارند را در نظر بگیرید و در عوض آن را برای انتقال گرما برای پمپ‌های حرارتی منبع زمینی به کار ببرید. در سال 2022، قانونگذار نیویورک، قانونی را تصویب کرد که تعدادی از سیاست های طراحی شده برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را ترویج می کند. از جمله آنها طرحی برای کاهش انتشار کربن و متان از تاسیسات گاز فسیلی است و در عین حال نقشی را برای این شرکت ها در دهه های آینده ایجاد می کند.

 

آنها به حفر سنگرها، احداث خطوط لوله و نصب تجهیزات ادامه می دهند _همان نوع سرمایه گذاری که امروزه سود طولانی و پایداری را برای شرکت های گاز به ارمغان می آورد._ اما به جای گاز قابل اشتعال و گرم کننده سیاره، این لوله ها آب یا مایعات دیگری را حمل می کنند که گرما را از زیر زمین یا از ساختمان ها و منابع دیگر در شبکه منتقل می کنند که می توانند توسط پمپ های حرارتی برای گرم نگه داشتن ساختمان ها استفاده شوند.

 

چرا این مهم است؟ ما می دانیم که پمپ های حرارتی با منبع هوا – نوعی که روی دیوارهای بیرونی آویزان می شوند – نسبت به دیگهای بخار و کوره های معمولی که از سوخت های فسیلی استفاده می کنند کارآمدتر هستند. _اگر در اطراف بوستون امریکا زندگی می‌کنید، تصدیق میکنید که آن‌ها کارآمد هستند_ اما چیزی که بسیاری نمی‌دانند این است که وقتی می‌توانند گرما و سرما را با سیال در دمای پایدار مبادله کنند و نه از طریق هوای سرد بیرون، این امر حتی میتواند کارآمدتر باشد. در واقع، وزارت انرژی امریکا تخمین می زند که چنین پمپ های حرارتی منبع زمینی مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای را تا 44 درصد در مقایسه با پمپ های حرارتی منبع هوا و 72 درصد در مقایسه با تجهیزات استاندارد تهویه مطبوع کاهش می دهند. حالا با این تفاسیر آیا ما توجه شما را جلب کردیم؟

در حالی که این خبر هیجان‌انگیزی است، اکثر مالکان ساختمان‌ها برای پرداخت هزینه حفاری گمانه‌ها و نصب لوله‌ها برای سیستم‌های پمپ حرارتی زمین گرمایی خود یا بستن قراردادهایی با همسایگان خود برای ساخت و اشتراک شبکه‌های زیرزمینی با مشکل مواجه هستند.  به همین دلیل است که رویکرد نیویورک برای انطباق زیرساخت های خدمات گازی بسیار نویدبخش است.  لیزا دیکس، مدیر ائتلاف غیر انتفاعی کربن زدایی ساختمان در نیویورک به Canary Media می گوید که انجام این کار به صاحبان خانه و مشاغل کمک می کند تا در هزینه ها سهیم شوند و از مزایای آن بهره ببرند.

 

توانمندسازی قانونگذاری

 گروه او از قانون شبکه انرژی حرارتی شهری و مشاغل حمایت کرد که توسط قانونگذار نیویورک در سال 2022 تصویب شد. در پاسخ به این قانون، شرکت های آب و برق در ایالت نیویورک، ماه گذشته برنامه هایی را برای 13 پروژه آزمایشی ارائه کردند که برای تبدیل خطوط لوله گاز فسیلی به زیرساخت طراحی شده بودند که می تواند پمپ های حرارتی تمیز و بدون کربن را تامین کند.

به گزارش آرا نیرو این شبکه‌های حرارتی زیرزمینی از مراکز تجاری متراکم منهتن تا مسکن‌های کم درآمد، و از محله‌های دره هادسون تا شهر شمالی ایتاکا، محل دانشگاه کرنل، را دربرمی‌گیرد.  نتایج این پروژه‌های آزمایشی می‌تواند به جوامع دیگر از جمله ایران کمک کند تا درک کنند که چگونه این فناوری را برای خود به کار ببرند.

شرکت Con Edison، شرکتی که به شهر نیویورک و شهرستان وستچستر خدمات می‌دهد، سه پروژه را پیشنهاد کرده است که برخی از چالش‌برانگیزترین تنظیمات شهری از جمله مرکز برجسته راکفلر را در بر می‌گیرد. Con Ed قصد دارد سه ساختمان تجاری بزرگ را از شبکه گرمایش بخار منطقه ای به پمپ های حرارتی تبدیل کند. این پمپ های حرارتی از آبی استفاده می کنند که توسط گرمای هدر رفته از منابعی مانند فاضلاب، مراکز داده و سیستم های خنک کننده ساختمان های مجاور گرم می شود.

 

«برخی تصورات غلط وجود دارد. مردم فکر می کنند که برای گرفتن گرمای زیرزمینی باید یک میلیون چاه حفر کنید. ​اما شما می توانید گرمای خود را از منابع مختلف دریافت کنید. می توانید آن را از مترو دریافت کنید، می توانید آن را از فاضلاب تهیه کنید و اگر این کار را درست انجام دهیم، به کربن زدایی سیستم بخار Con Ed کمک خواهد کرد.

 

photo 2024 01 21 10 05 28 - نقش شرکت های عرضه کننده گاز فسیلی در عصر انرژی پاک

Source: cleantechnica.com

شرکت املاک و مستغلات Tishman Speyer، مالک 30 Rockefeller Center، شریک اصلی این پروژه است. این شرکت انگیزه قوی برای مشارکت دارد زیرا این پروژه می تواند هزینه های مربوط به رعایت قانون محلی شهر نیویورک 97 را کاهش دهد که تمام ساختمان های بزرگ را ملزم می کند تا انتشار کربن خود را تا سال 2030 تا 40 درصد نسبت به سال 2019 کاهش دهند. رسیدن به این اهداف مستلزم 18.2 میلیارد دلار سرمایه گذاری در جایگزینی برای دیگهای بخار و کوره های گاز فسیلی تخمین زده شده است.

 

دیکس گفت: شبکه های مشترک می توانند به طور قابل توجهی هزینه ساختمان های فردی را کاهش دهند، اما صاحبان املاک ​”نمی خواهند به طور خصوصی با تمام این مجوزها برخورد کنند – آنها می خواهند که شرکت ابزار با همه این موارد مقابله کند.” هنگامی که به دنبال تبدیل کل محله‌ها در مقیاس بزرگ به جایگزین‌های کم کربن هستید، ​”توسعه‌های آب و برق بیشترین منطق را برای انجام این کار دارند. آنها دارای حق راه هستند، دارای مجوز هستند، به سرمایه دسترسی دارند، و نیروی کار دارند که قبلاً اتحادیه شده است.»

 

به گزارش آرا نیرو یکی دیگر از پروژه های Con Ed در محله چلسی منهتن قصد دارد 100 درصد نیازهای گرمایشی، سرمایشی و آب گرم یک ساختمان مسکونی چند خانواری کم درآمد را از یک مرکز داده در نزدیکی آن، تامین کند. دیکس گفت: «ما می‌توانیم یک مرکز داده داشته باشیم که به معنای واقعی کلمه یک ساختمان چند خانواری یا یک آسمان‌خراش بزرگ را گرم می‌کند.

 

سه ایالت دیگر – کلرادو، ماساچوست و مینه‌سوتا – قوانینی را تصویب کرده‌اند که به شرکت‌های گاز اجازه می‌دهد تا پروژه‌های آزمایشی شبکه انرژی حرارتی را انجام دهند. ایلینوی، مین، ورمونت و واشنگتن در حال بررسی قوانین مشابه هستند و 13 شرکت گاز یک شرکت مشترک زمین گرمایی شبکه‌ای Utility را برای بررسی گزینه‌های بیشتر ایجاد کرده‌اند.

1690297311708 - نقش شرکت های عرضه کننده گاز فسیلی در عصر انرژی پاک

https://www.sciencefocus.com/

تاسیسات گاز فسیلی ایده آل هستند

آدری شولمن، مدیر اجرایی تیم بهره وری انرژی خانگی در کمبریج ماساچوست، گفت که شرکت های گاز فسیلی برای نصب شبکه های انرژی حرارتی در مقیاس بزرگ، ایده آل هستند. آنها نیروی کار، تخصص و دسترسی به سرمایه مورد نیاز برای ساخت شبکه های زیرزمینی متصل به هم را دارند. او می گوید که آنها در حال حاضر میلیاردها دلار در سال برای توسعه و تعمیرات خط لوله گاز فسیلی خرج می کنند که به ناچار مدت ها قبل از اینکه هزینه های آنها توسط مشتریان بازپرداخت شود به “دارایی های سرگردان” تبدیل می شوند. “کل کار در مورد ایجاد ساختار نظارتی است که به وسیله آن از گاز خارج می شویم و به چیز دیگری می رویم.”

در پست آینده پیج اینستاگرام آرا نیرو ویدئوی مختصری وجود دارد که توسط HEET گردآوری شده است که به خوبی توضیح می دهد که چگونه این فرآیند کار می کند. با ما همراه باشید.

 

علی‌رغم قانون نیویورک، شرکت‌های گاز فسیلی در این ایالت 5 میلیارد دلار برای سرمایه‌گذاری زیرساختی هزینه کرده‌اند و از زمان تصویب این قانون، 28 میلیارد دلار در طرح‌های جایگزینی خط لوله، شناسایی کرده‌اند. این قطع ارتباط بین الزامات آب و هوایی به نیویورک محدود نمی شود. گروه براتل در گزارشی در سال 2021 دریافت که شرکت های گاز فسیلی در ایالات متحده ممکن است در دهه آینده با سرمایه گذاری 180 میلیارد دلاری در خط لوله مواجه شوند که ممکن است قابل بازیابی نباشد.

تعهد خدمت

مانند بسیاری از ایالت‌های دیگر با دستور کربن‌زدایی، نیویورک صدها میلیون دلار مشوق برای پمپ‌های حرارتی و برق‌رسانی ساختمان‌ها ارائه کرده است و مقرراتی را وضع کرده است که گسترش گاز فسیلی را به ساختمان‌های جدید محدود می‌کند.

اما بر اساس گزارش سال 2023 از ائتلاف کربن زدایی ساختمان، این رویکرد “خانه به خانه” می تواند منجر به ایجاد محدودیت در تاسیسات گاز و تنظیم کننده ها شود که جهت حفظ شبکه های توزیع مجبور به فروش گاز گران قیمت برای تامین سوخت به تعداد روبه کاهش مشتریان شوند.

در همین حال، مشتریانی که باقی می‌مانند، بخش بیشتری از هزینه پرداخت این سرمایه‌گذاری‌های گاز را متحمل خواهند شد، که منجر به ایجاد یک چرخه معیوب از افزایش هزینه‌ها بر افرادی می‌شود که خود توانایی تغییر پمپ‌های حرارتی را ندارند. آن دسته از مشتریان عقب مانده به احتمال زیاد افرادی با درآمد کمتر هستند که در حال حاضر برای پرداخت قبوض گران قیمت آب و برق تلاش می کنند.

 

یکی از موانع، قوانینی است که در بسیاری از ایالت‌ها وجود دارد. در ازای انحصار شرکت های خدمات شهری، آنها ملزم به ارائه خدمات به هر کسی در قلمرو خود هستند که آن را درخواست می کند. این تعهد بخش اصلی ماموریت یک شرکت است، اما کاربرد دقیق آن می‌تواند به یک مشتری در محله‌ای که برای شبکه انرژی حرارتی در نظر گرفته شده است اجازه دهد کل پروژه را متوقف کند. تغییر قوانین در حال حاضر در نیویورک، ماساچوست و سایر ایالت ها برای اینکه به شرکت های آب و برق اجازه دهد مشتریان را از خدمات شبکه گاز به انرژی حرارتی تغییر دهند، بدون اینکه اعتراضات ​”اجبار به خدمت” را ایجاد کنند، بخش مهمی از روند انتقال خواهد بود.

 

دیکس گفت، در نیویورک، قانون شبکه انرژی حرارتی برق شهری و مشاغل، این قانون را برای پروژه های آزمایشی که اکنون در حال بررسی هستند، به حالت تعلیق در می آورد، اما برای گسترش این تغییر به کل ایالت، قوانین بیشتری لازم است. در ماساچوست، تیم بهره وری انرژی خانه و سایر گروه های محیطی و اجتماعی لایحه “آینده گرمای پاک” را تأیید می کنند که تغییرات مشابهی را ایجاد می کند.

 

به گزارش آرا نیرو مزایای کارآیی این شبکه‌ها همچنین می‌تواند کمک قابل توجهی به شبکه‌های برق بدهد که رشد گسترده‌ای در تقاضای ساختمان‌های گرمایشی و وسایل نقلیه الکتریکی را تجربه خواهند کرد. تحقیقات وزارت انرژی نشان داده است که نصب پمپ های حرارتی زمین گرمایی در تقریبا 80 درصد خانه های ایالات متحده می تواند هزینه های کربن زدایی شبکه را تا 30 درصد کاهش دهد و تا سال 2050 از نیاز به 24,500 مایل خطوط انتقال جدید جلوگیری کند.

EGS.Infographic - نقش شرکت های عرضه کننده گاز فسیلی در عصر انرژی پاک

This diagram shows how electricity is produced using enhanced geothermal systems.

غذای آماده

تبدیل سیستم های توزیع گاز فسیلی برای پشتیبانی از سیستم های پمپ حرارتی منبع زمینی، یک ایده جسورانه است. برای شرکت های آب و برق، این راهی است که آنها به خدمت به جامعه ادامه دهند و با انجام این کار سود ببرند و در عین حال فعالیت های خود را کربن زدایی کنند. این روشی را برای به حداکثر رساندن بهره وری ارائه می دهد که از طریق پمپ های حرارتی ممکن می‌شوند، در حالی که انتشار گازهای گلخانه ای را مختل می کند.

 

چنین تفکر جسورانه ای قابل تحسین است. آیا منطقی‌تر نیست که راه‌حل‌های خلاقانه‌ای مانند این را دنبال کنیم تا اینکه امید به طرح‌های ژئومهندسی خطرناک برای زمین پاک ببندیم؟ صنعت آب و برق میتواند این را به عنوان یک موقعیت برد/برد ببیند، اما بسیاری از این شرکت ها به شدت با این تغییر مخالف هستند. آنها به دلایل خودخواهانه خود از آینده می‌ترسند و به جای ساختن یک جامعه انسانی پایدار نگران سود خود هستند.

 

شاید وقتی یاد بگیرند که انتقال از گازهای فسیلی بدون تخریب مدل کسب و کارشان قابل انجام باشد، بر ترس های خود غلبه کنند و مانع چنین برنامه هایی نشوند. اگر همه برنده شوند، _شرکت ها، جوامع و زمین_ بهترین جهان، ممکن خواهد بود.

 

منبع: CleanTechnica

 

وستاس از توربین بادی جدید ساخته شده از فولاد کم انتشار رونمایی کرد

این شرکت با سازنده فولاد ArcelorMittal برای بالا بردن چرخه فولاد و کاهش انتشار آلاینده های مادام‌العمر برای محصولات آینده خود شریک شده است.
در تلاش برای کاهش انتشار کربن در طول عمر تولید توربین‌های بادی، سازنده توربین دانمارکی Vestas از جدیدترین پیشنهاد خود، توربین‌های ساخته شده از فولاد کم انتشار، رونمایی کرده است. این توربین فولادی کم انتشار در سال 2025 در پروژه باد فراساحلی بالتیک در سواحل لهستان به نمایش درخواهد آمد.

با توجه به کاهش انتشار کربن تا اواسط قرن، کشورها ابتکار عمل ساخت پروژه های انرژی بادی در مقیاس بزرگ را به عهده گرفته اند که می توانند شبانه روزی کار کنند. مناطق نزدیک به ساحل در حال بررسی گزینه‌هایی برای ساخت توربین های بادی بزرگتر در دریا برای بهره برداری از بادهای سریعتر هستند.
در حالی که این ابتکارات قابل ستایش است، کارشناسان همچنین خاطرنشان کرده اند که افزایش انرژی های تجدیدپذیر در سال های اخیر بدون تأثیرات زیست محیطی نیست. برای مثال، توربین‌های بادی با استفاده از فولاد، آهن، فایبرگلاس و پلاستیک ساخته می‌شوند که هر کدام فرآیندهای تولید انرژی بر و اثرات زیست محیطی قابل توجهی دارند.

برای کاهش تأثیر پذیرش در مقیاس بزرگ از این فناوری، سازندگان تجهیزات اصلی مانند Vestas به دنبال کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در تولید خود هستند. توربین فولادی کم آلاینده نتیجه این تلاش‌هاست.

فولاد کم آلاینده چگونه ساخته می شود؟
وستاس با سازنده فولاد چندملیتی ArcelorMittal مستقر در لوکزامبورگ سیتی برای تهیه فولاد کم آلاینده همکاری کرد. فولاد کم انتشار با استفاده از ضایعات فولادی 100 درصد تولید می شود. در Industeel Charleroi در بلژیک، این سازنده فولاد می تواند ضایعات را در یک کوره الکتریکی که تنها با انرژی باد کار می کند ذوب کند.

سپس به فولاد مذاب اجازه داده می شود تا به صفحات فولادی خنک و سپس به صفحات سنگین برای ساخت برج های توربین تبدیل شوند. طبق بیانیه مطبوعاتی این شرکت، فولاد کم آلاینده در حال حاضر برای ساخت یک توربین بادی کامل در خشکی و البته تنها برای بخش بالایی برج های توربین بادی دریایی مناسب است.

photo 2024 01 20 16 45 14 - وستاس از توربین بادی جدید ساخته شده از فولاد کم انتشار رونمایی کرد

Source: Vestas

کاهش انتشار کربن حاصل شده است
فولاد و آهن تا 90 درصد از جرم مواد توربین را تشکیل می‌دهند که در حدود 50 درصد از کل انتشار چرخه حیات توربین را شامل می‌شوند. وستاس با استفاده از فولاد کم آلاینده قصد دارد این عدد را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. طبق بیانیه مطبوعاتی، وستاس در نظر دارد با فولاد کم آلاینده در مقایسه با فولاد معمولی، به کاهش 66 درصدی شدت انتشار در هر کیلوگرم دست یابد.

به طور خاص، در برج‌های توربین دریایی، که تنها دو بخش بالای آن با فولاد کم آلاینده ساخته می‌شود، انتظار می‌رود کاهش انتشار 25 درصد باشد. برای توربین های خشکی، که در آن کل برج از فولاد upcycled ساخته شده است، کاهش CO2 به میزان 52 درصد خواهد بود.

دیتر دهورن، رئیس تدارکات جهانی در Vestas گفت: «پیدا کردن راه‌هایی برای کربن‌زدایی انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید شده در طول استخراج مواد خام و پالایش فولاد برای ما و صنعت به طور کلی حیاتی است. وستاس مشارکت با ArcelorMittal و پذیرش فولاد کم آلاینده را به عنوان یک اهرم مهم در کاهش انتشار CO2 در صنعت بادی می بیند.

این محصول پس از مدتی در دسترس مشتریان وستاس قرار خواهد گرفت. در عوض، انتظار می‌رود این شرکت اولین دسته از توربین‌های فولادی کم انتشار خود را در سال آینده و زمانی که وستاس شروع به ساخت پروژه بادی فراساحلی بالتیک 1.2 گیگاواتی در سواحل لهستان می‌کند، راه‌اندازی کند.

سازنده تجهیزات، 76 توربین بادی V236 با ظرفیت 15 مگاواتی را برای این پروژه تامین و نصب خواهد کرد. از این برج های بالا، 52 توربین با استفاده از فولاد کم آلاینده ساخته خواهند شد.
منبع: interestingengineering