Kā saules siltums varētu palīdzēt attīrīt tēraudu un cementu

Heliogen saules termiskā vieta Lankasterā, Kalifornijā. Pieklājīgi no Heliogen

Gadu gaitā dažādi jaunuzņēmumi un pētnieku grupas ir izteikuši solījumu izveidot saules termoelektrostacijas, kas izmanto lielu spoguļu klāstu, lai koncentrētu saules gaismu un ražotu elektroenerģiju no iegūtā siltuma. Taču nozare ir cīnījusies, lai ražotu lētu elektroenerģiju un nostiprinātos tirgū, pat ja saules paneļu cena ir strauji kritusies.

Tomēr sērijveida uzņēmējs Bils Gross joprojām patiesi tic šai tehnoloģijai. Otrdien Gross, Idealab inkubatora priekšsēdētājs un agrākā saules siltuma uzņēmuma izpilddirektors eSolar, paziņoja par uzņēmumu, kas izlaiž elektrības daļu un liek siltumu tieši izmantot rūpnieciskajos procesos.

Heliogen plāno sasniegt augstāku temperatūru nekā iepriekšējās komerciālās rūpnīcas — pietiekami daudz siltuma, lai ražotu tādas lietas kā cements, tērauds un ūdeņradis. Cerams, ka šis saules siltums varētu aizstāt fosilo kurināmo, kas parasti ir vajadzīgs, lai vadītu nepieciešamās reakcijas, samazinot siltumnīcefekta gāzu emisijas, kas rodas procesā.

Ja tas darbosies, kā cerēts, tas varētu būt ļoti svarīgs dekarbonizācijas mīklā. An oktobra ziņojums Kolumbijas Universitātes Globālās enerģētikas politikas centrs atklāja, ka fosilā kurināmā dedzināšana, lai ražotu siltumu rūpnieciskiem procesiem, rada aptuveni 10% no pasaules oglekļa dioksīda emisijām, kas ir vairāk nekā visas automašīnas pasaulē.

Tomēr būtu ierobežojumi attiecībā uz to, kur un kā šo tehnoloģiju varētu izmantot. Koncentrētas saules enerģijas iekārtas parasti darbojas tikai ļoti saulainās vietās, un jūs nevarat nosūtīt siltumu lielos attālumos. Tātad rūpniecības uzņēmumiem, kas vēlas izmantot šo procesu, var nākties būvēt jaunas stacijas šo saules siltuma iekārtu tuvumā vai otrādi.

Tuksneša vidus parasti nav rūpniecības centrs, saka Hulio Frīdmans, Globālās enerģētikas politikas centra vecākais pētnieks un ziņojuma galvenais autors.

Heliogen, kas atrodas Pasadenā, Kalifornijā, joprojām ir jāpierāda, ka tehnoloģija darbosies tā, kā tā apgalvo, un par konkurētspējīgām izmaksām. Uzņēmums nodarbina aptuveni 25 cilvēkus, bet atsakās atklāt, cik daudz naudas tas ir savācis.

Standarta saules siltuma iekārta sasniedz temperatūru nedaudz zem 600 ˚C, lai uzsildītu vidi, piemēram, izkausētu sāli. To, savukārt, izmanto, lai pārvērstu ūdeni tvaikā, kas pagriež turbīnu, kas ražo elektrību.

Heliogen triks ir izmantot augstas izšķirtspējas kameras un datorredzes programmatūru, lai veiktu nelielas korekcijas katrā tā spogulī, izlīdzinot katru saules staru vienā, mazā punktā.

Uzņēmums Lankasterā, Kalifornijā, jau ir uzbūvējis nelielu termālo saules elektrostaciju, kas sasniegusi temperatūru virs 1000 ˚C. Gross saka, ka šī ir pirmā reize, kad šāda temperatūra ir sasniegta komerciālā objektā, un paziņojums presei pasludina to par unikālu zinātnes sasniegumu. Taču novērotāji šajā jomā atzīmē, ka citas komerciālās un pētniecības grupas ir sasniegušas līdzīgu temperatūru, vismaz ierobežotos eksperimentos, un ka jebkurā gadījumā sarežģītākā daļa ir tādu sistēmu izstrāde, kas spēj izturēt, saglabāt un pārnest siltumu.

Heliogen saka, ka tas varētu izmantot dažādus nesējus, tostarp keramikas daļiņas, lai piegādātu siltumu uz vietām, kur notiek rūpnieciskie procesi. Tomēr dažus vienpakāpes procesus, piemēram, kaļķu ražošanu, saules spoguļi var sildīt tieši uz vietas.

Taču startam būs arī jāsasniedz (un jāsaglabā) temperatūra virs 1000 ˚C, lai veiktu dažus tajā minētos lietojumus. Globālās enerģētikas politikas centrs atzīmē, ka tērauda domnas darbojas aptuveni 1100 ˚C, bet cementa krāsnis aptuveni 1400 ˚C. Un ūdens sadalīšanai, lai iegūtu ūdeņradi, būtu nepieciešama aptuveni 1500 ˚C temperatūra, saka Heliogens.

Gross saka, ka tehnoloģija pilnībā ļauj to sasniegt un ka uzņēmums nākamgad strādās, lai sasniegtu šo mērķi. Taču tehnoloģiskā ceļa karte nav demonstrācija.

Ūdeņradis, ko parasti iegūst no dabasgāzes, tiek izmantots dažādos rūpnieciskos procesos, tostarp amonjaka ražošanā mēslošanas līdzekļiem. Tīra forma varētu samazināt emisijas šajās nozarēs, darboties tieši kā degviela vai kombinēt ar oglekļa dioksīdu, lai ražotu energoietilpīgāku degvielu.

Ņemot vērā ģeogrāfiskos ierobežojumus, termiskā saules enerģija, visticamāk, tuvākajā laikā nepārvietos esošās rūpnieciskās darbības, saka Frīdmans. Bet tas varētu nodrošināt zemu emisiju alternatīvu papildu izaugsmei šajās nozarēs, jo īpaši apgabalos ar spēcīgu klimata politiku, viņš saka.

paslēpties