فناوری نانو می تواند بازده و پایداری نیروگاه ها را متحول کند
نئوپدیا: یک مطالعه که با مشارکت محققان پژوهشگاه نیرو، دانشگاه های تهران شمال و صنعتی مالک اشتر انجام شده، نشان داده است استفاده از نانوفناوری درنیروگاه ها می تواند بازده تولید انرژی را افزایش دهد.
به گزارش نئوپدیا به نقل از ستاد نانو، افزایش راندمان نیروگاه ها، کاهش مصرف سوخت، کنترل آلاینده ها و افزایش طول عمر تجهیزات از با اهمیت ترین چالش های صنعت برق در جهان به حساب می آید. در حالی که ارتقاء بهره وری و حرکت به سوی تولید انرژی پاک به یکی از اولویت های اصلی صنعت نیرو تبدیل گشته، تکنولوژی های جدید می توانند نقش تعیین کننده ای در تحقق این اهداف ایفا کنند.
در همین راستا، محققان پژوهشگاه نیرو با همکاری دانشگاه تهران شمال و دانشگاه صنعتی مالک اشتر، در یک مطالعه مروری، کاربردهای نانوفناوری در بخش های مختلف نیروگاه را بررسی نموده اند. یافته های این مطالعه نشان داده است استفاده نظام مند از نانومواد می تواند عملکرد زیرسامانه های اصلی نیروگاه را بهبود داده و زمینه را برای توسعه نیروگاه های هوشمند، پاک و با بازده بالاتر فراهم آورد.
بررسی ها نشان داده است در بخش احتراق، استفاده از نانوافزودنی ها در سوخت مازوت، فرایند گوگردزدایی و به سوزی را بهبود می بخشد و به کاهش قابل توجه انتشار آلاینده ها کمک می نماید. همینطور در بخش حفاظت تجهیزات، پوشش های نانومتری روی پره های توربین های گازی و بخار، مقاومت آنها را در مقابل خوردگی، خزش و خستگی حرارتی افزایش داده و عمر بهره برداری از این تجهیزات را طولانی تر می کند.
پژوهشگران در این مطالعه، نقش نانوفناوری را در بخش های مختلف نیروگاه بعنوان یک تکنولوژی تحول آفرین برجسته کرده اند. بر مبنای نتایج این بررسی، فیلترهای هوای مبتنی بر نانوالیاف با جذب مؤثر ذرات ریز، از لطمه به کمپرسورها جلوگیری کرده و مانع افت راندمان تجهیزات می شوند. از طرف دیگر، عایق های پیشرفته مبتنی بر آئروژل های نانوساختار، به علت رسانایی حرارتی بسیار پایین، تلفات انرژی در خطوط لوله و تجهیزات را به حداقل می رسانند.
این مطالعه همینطور نشان داده است نانومواد در مدیریت منابع آب نیروگاه ها هم نقش مؤثری دارند. استفاده از این مواد در سامانه های تصفیه آب و بازیافت پساب، مصرف آب را به صورت معناداری می کاهد و به افزایش پایداری محیط زیست نیروگاه ها کمک می نماید.
در بخش تجهیزات الکتریکی هم به کارگیری نانوکامپوزیت ها در هسته ژنراتورها و ترانسفورماتورها، باعث کاهش تلفات هیسترزیس و جریان های گردابی و درنتیجه افزایش بازده تبدیل انرژی می شود. همینطور استفاده از روانکارها و نانوسیالات حاوی نانوذرات، اصطکاک و سایش تجهیزات دوار را کاهش داده و هزینه های نگهداری و تعمیرات را کم می کند.
پژوهشگران در جمع بندی این مطالعه تاکید کرده اند که نانوفناوری دیگر یک تکنولوژی جانبی برای صنعت نیروگاهی نیست، بلکه به یک راهبرد کلیدی برای افزایش بازده، پایداری و بهبود اقتصاد بهره برداری از نیروگاه ها تبدیل گشته است. به قول آنها، کاهش تلفات انرژی، افزایش عمر تجهیزات، کاهش آلاینده ها و مدیریت بهینه منابع آب، از مهم ترین مزایای توسعه این فناوری در صنعت برق است.
با این حال، این مطالعه چالش هایی همچون هزینه تولید نانومواد در مقیاس صنعتی، الزامات ایمنی، ارزیابی اثرات طولانی مدت محیط زیست و لزوم تدوین مدلهای اقتصادی برای توجیه سرمایه گذاری را از موانع گسترش این فناوری برشمرده است. محققان اعتقاد دارند با حل این چالش ها، نانوفناوری می تواند به هسته اصلی طراحی و بهره برداری از نیروگاه های نسل آینده با حداکثر بازده و کمترین اثرات محیط زیست تبدیل گردد.
در حالیکه ارتقاء بهره وری و حرکت به طرف تولید انرژی پاک به یکی از اولویت های اصلی صنعت نیرو تبدیل گشته، فناوری های نوین می توانند نقش تعیین کننده ای در تحقق این اهداف ایفا کنند. بر اساس نتایج این بررسی، فیلترهای هوای مبتنی بر نانوالیاف با جذب مؤثر ذرات ریز، از لطمه به کمپرسورها جلوگیری کرده و مانع افت راندمان تجهیزات می شوند.
منبع: neopedia.ir
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب