بازگشت منابع ذخیره هوای متراکم؛قسمت سوم

سونال پاتل

15 اکتبر 2008

منبع ذخیره هوای متراکم زیرآبی

در ابتدای امسال، غول انرژی آلمان شرکت ئی.اون به سیماس گاروی ، یک پرفسور دانشگاه ناتینگهام، 333500 دلار برای ساخت دو نمونه آزمایشی منبع ذخیره هوای فشرده پرداخت کرده است. نمونه اول بر روی خشکی نصب می شود و نمونه دوم زیر آب نصب شده و از انرژی امواج قدرت می گیرد. گاروی ،که به ایده"مهندسی فراوانی" می اندیشد، در خیالش تعداد زیادی از مخازن ذخیره هوای فشرده در زیر دریا را در ظرف بزرگ مخروطی شکل انعطاف پذیر ،که "کیسه انرژی " نام گرفته است، تصور می کند.

ماشینهای انرژی تجدیدپذیر باید انرژی را به صورت هوای فشرده ذخیره کنند، سپس اگر انرژی در دسترس بیشتر از تقاضای برق در آن زمان بود، مقداری از هوا ذخیره می شود اما گرمای آن گرفته می شود و به یک قسمت اندک از هوا که منبسط می شود داده می شود. گراوی می گوید که این پیش فرض که "نیروگاه بادی، یا "نیروگاه جذر و مدی"، یا "نیروگاه موجی" یا مجتمعی از این نیروگاه ها می توانند "توان پایه" را در بیشتر زمان تحویل دهند.

گراوی محاسبه کرده است که در عمق حدود 600 متر کیسه های انرژی می توانند در حدود 6945 مگاوات ساعت انرژی را در هر متر مکعب ذخیره کنند. نمونه های ساخت او در حال توسعه هستند و در ابتدای سال آینده برای آزمایش آماده هستند.

موتورهای هوای فشرده

در همین اواخر هوای فشرده به دلیل توانایی اش در به حرکت در آوردن موتورهای کوچک مورد توجه قرار گرفته است. خودرو هوایی، که توسط گروه سرمایه گذاری ام.دی.آی در لوکزامبورگ و یکی از مهندسین سابق فرمول یک به نام گای نگره توسعه یافته است، به وسیله یک موتور که از هوای فشرده استفاده می کند (CAE)حرکت می کند. این خودرو از هوای فشرده برای حرکت دادن پیستونهایش استفاده می کند و می تواند به سرعت 56 کیلومتر/ساعت برسد. در سرعت های بالاتر ، این خودرو می تواند به سرعت 145 کیلومتر/ساعت برسد، هوای فشرده قبل از ورود به پیستون به وسیله یک منبع سوختی ثانویه (سوخت زنده، بنزین یا گازوئیل) گرم  و منبسط می شود. ادعا می شود که بازده این ماشین در حدود 100 مایل بر گالن است. هوا به وسیله یک کمپرسور الکتریکی خارجی فشرده می شود.

بر اساس اظهارات معاون مدیرعامل ام.دی.آی ،شوا ونکات، یک خودرو شش نفره خانوادگی با موتور هوا برای بازار آمریکا تا سال 2010 در حال ساخت است(تصویر-2). این خودرو قیمتی در حدود 18000 دلار خواهد داشت.

 

تصویر2- موتور بدون آلودگی. نصب شده بر روی یک خودرو چهار در برای بازار آمریکا.

در ابتدای امسال، شرکت تاتاموتور هندوستان ادعا کرد که تا پایان امسال قصد دارد یک خودرو مجهز به موتور هوای فشرده را در بازار این کشور عرضه کند. اما در ماه آگوست تاتا به روزنامه های هندوستان اعلام کرد که تکنولوژی این خودرو هنوز در مراحل اولیه طراحی است و عرضه این خودرو در آینده نزدیک صورت خواهد گرفت.

 منبع

http://www.powermag.com/issues/departments/global_monitor/The-return-of-compressed-air-energy-storage_1443_p3.html

آزمایش موتور فوق هادی نیروی دریایی آمریکا با بارکامل

شرکتهای "فوق هادی آمریکا"(AMSC) و "نورث روپ-گرومن" اعلام کردند که در ماه ژانویه 2009 یک آزمایش با بارکامل را بر روی اولین موتور الکتریکی مجهزشده به فوق هادی جهان را انجام دادند.

این موتور با قدرت 36.5 مگاوات از فوق هادی های مخصوص حرارت بالا high-temperature superconductor (HTS)استفاده می کند و به عنوان پیشرانه کشتی ها و زیردریایی نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا ساخته شده است. آزمایش مذکور بنا به اطلاعات سازندگان آن موفقیت آمیز بوده است.

آزمایش موتور الکتریکی جدید ، با قدرت 49000 اسب بخار، در یکی از آزمایشگاه های نیروی دریایی در فیلادلفیا صورت گرفته است. سیم پیچ های ساخته شده از مواد فوق هادی می توانند جریانی 150 برابر سیم پیچ های معمولی با سطح مقطه مشابه خود را عبور دهند. این تفاوت سبب شده تا موتور جدید (با توان خروجی برابر) حجمی کمتر از نصف موتورهای معمولی ،که بر روی دو بدنه اولیه شناورهای دی.دی.جی1000 نصب شدند، داشته باشد. نصب این موتور 200 تن از وزن شناور می کاهد و فضایی که در اثر استفاده از آن آزاد می شود را می توان برای نصب سایر تجهیزات و جنگ افزارها در نظر گرفت. صرفه جویی سوخت حاصل از این تغییرات در حدود 1 میلیون دلار تخمین زده می شود.

موتورهای اچ.تی.اس تحت یک مقاطعه بین "دفتر تحقیقات نیروی دریایی" و شرکتهای "فوق هادی آمریکا" و "نورث روپ گرومن" طراحی و توسعه یافته اند تا ارزش بی نظیر این تکنولوژی به عنوان پیشرانه شناورهای نظامی آینده آمریکا اثبات شود. این دو شرکت براساس یک موافقتنامه عادی تجاری همکاری می کنند که در طی آن شرکت "فوق هادی آمریکا" مسئول اصلی مرحله تحقیق و توسعه می باشد.

در سال 2008، نیروی دریایی این کشور با موفقیت یک سیستم اچ.تی.اس متفاوت ،با سیم پیچ های مغناطیس زدایی شده، را بر روی ناوشکن "یو.اس.اس هیگینز" نصب و آزمایش کرد. این موتور ، که از سیمها و سیم پیچهای ساخت شرکت "فوق هادی آمریکا" استفاده می کرد، باید یک آزمایش 2 ساله را در طی سفرهای دریایی "هیگینز" از سربگذراند. این موتورها نیز می توانند کاهش معنی داری در وزن شناورهای رزمی ایجادکنند.

دان مک گاهن ، معاون مدیر عامل "فوق هادی آمریکا" می گوید:" آزمایش موفقیت آمیز بار کامل موتور جدید ما فصل جدیدی را در تکنولوژی پیشرانه کشتی ها گشود. این موتور یک تغییر اساسی در اندازه، توانایی حرکت پنهان، پشتیبانی و بقاپذیری شناورهای ما ایجاد می کند و یک برتری آشکار در سالهای آتی به این نیرو می بخشد."

نیروی دریایی آمریکا تا کنون بیش از 100 میلیون دلار در راه توسعه موتورهای اچ.تی.اس هزینه کرده است. این موتورها را می توان در کشتی های تجاری، اقیانوس پیما یا تانکرها نیز بکارگرفت.

بر اساس محاسبات شرکت "فوق هادی آمریکا" موتورهای اچ.تی.اس می توانند همچنین برای نیروگاه های تولید برق با انرژی های جدید بکارگرفته شوند. انتظار می رود توربینهای بادی که از این تکنولوژی استفاده می کنند کوچکتر، سبکتر و کارآتر از سیستمهای فعلی باشند. این امر هزینه نیروگاه های بادی مخصوصا نیروگاه های فلات قاره ای را کمتر می کند.

تکنولوژی اچ.تی.اس امروزه توانایی های خود را در شبکه انتقال "لانگ ایسلند" نشان داده اند. این پروژه اولین کاربرد کابلهای فوق هادی در یک شبکه انتقال و در ولتاژ نامی شبکه بود. این خط 2000 فوتی با تجهیزات ویژه سرمازایی می تواند 5 برابر کابلهای معمولی مسی توان را انتقال دهد در حالیکه هیچ تلفات جدی را به خط تحمیل نمی کند. آن گونه که دفتر "انتقال و اعتماد انرژی الکتریکی" دپارتمانت انرژی ذکر می کند توسعه کابلهای فوق هادی زیرخاکی می تواند به صورت بالقوه ایجاد یک "شاهراه برقی" را در پی داشته باشد و این کابلها همان نقشی را بازی کنند که "فیبرهای نوری" در حوزه انتقال اطلاعات داشته اند.

مقایسه یک موتور با سیم پیچهای فوق هادی (سمت راست) با یک موتور معمولی به همان قدرت(سمت چپ)

مترجم: رضاکیانی موحد

منبع:

http://www.powermag.com/issues/departments/global_monitor/Superconductor-Motor-for-Navy-Passes-Full-Power-Test_1759.html