سولارابيك، الصين– 24 ديسمبر 2025: كسر المولد الصيني «تشاوتان-1» (Chaotan One) هيمنة دامت قرناً من الزمان لاستخدام البخار في توليد الطاقة، معلناً عن بدء عملياته التشغيلية كأول مولد تجاري في العالم يعتمد على تقنية «ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج» (sCO2). يمثل هذا الحدث نقلة نوعية في كفاءة الطاقة العالمية؛ إذ يقع المولد الجديد في مصنع للصلب بمدينة ليوبانشوي في مقاطعة قويتشو، وقد صُمم خصيصاً لتحويل الحرارة المهدرة والراكدة الناتجة عن عمليات التصنيع إلى كهرباء نظيفة وقابلة للاستخدام، متجاوزاً بذلك العقبات التقليدية التي واجهت العلماء لعقود.
وداعاً لفيزياء الغليان المكلفة
تجاوز العلماء في هذا الابتكار الاعتماد التاريخي على الماء الذي رافق الثورة الصناعية الأولى، إذ وجدوا أن جزءاً كبيراً من الطاقة يُهدر في عمليات غلي الماء وتغيير طوره لإنتاج البخار المحرك للتوربينات. وفي حين أنه من المعروف أن ثاني أوكسيد الكربون يوجد كغاز في درجة حرارة الغرفة، فإنه عند رفع حرارته إلى 31 درجة مئوية وضغطه إلى 1070 رطلاً لكل بوصة مربعة (7.37 ميجا باسكال)، يدخل في حالة فيزيائية فريدة تسمى «فوق الحرجة». يمتلك الغاز في هذه الحالة كثافة السائل مما يمنحه قوة دفع عالية، ويحتفظ بخصائص الغاز مما يقلل من مقاومة الاحتكاك، وهي خصائص مثالية لتحريك التوربينات باستهلاك طاقة أقل بكثير مقارنة بتحويل الماء لبخار. من ناحية أخرى، وبينما اكتفت الولايات المتحدة بتطوير نموذج تجريبي في معهد الجنوب الغربي للأبحاث (SwRI)، أثبتت الصين قدراتها التقنية بنقل هذه التكنولوجيا من المختبرات إلى التطبيق التجاري المباشر.
كفاءة قياسية وتصميم مبسط
يضم مرفق «تشاوتان-1»، الذي رُبط بالشبكة الكهربائية الشهر الماضي، وحدتين باستطاعة 15 ميجاواط لكل منهما، ليثبت جدوى استخدام المصادر الحرارية المتوسطة والصغيرة في توليد الطاقة بفعالية قصوى. وتشير البيانات الواردة إلى أن هذه التقنية ستحقق قفزة هائلة في الأداء؛ إذ يُتوقع أن يسلم المولد زيادة بنسبة 50% في صافي توليد الكهرباء، بالإضافة إلى تحسين كفاءة توليد الطاقة الإجمالية بأكثر من 85% مقارنة بتقنيات الطاقة البخارية الحرارية التقليدية. كما أنه، وبالإضافة إلى ذلك، يتميز تصميم مولد (sCO2) بكونه أبسط هندسياً ويستخدم عدداً أقل من المكونات، مما يجعله أسهل في التشغيل والصيانة مقارنة بمحطات دورة البخار القياسية، مما يبشر بعهد جديد يعتمد الكربون وسيطاً للطاقة بدلاً من كونه مجرد ناتج لانبعاثاتها.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
