بدأ تشغيل Chaotan One، أول مولد كهرباء تجاري في العالم يستخدم ثاني أكسيد الكربون الفائق (sCO2) بدلاً من البخار، في الصين. يمثل هذا الإنجاز كسرًا لتقليد عمره قرن في استخدام البخار لتوليد الطاقة، ويعد تحسينًا كبيرًا في الكفاءة.
كانت اختراعات محركات البخار بداية الثورة الصناعية التي غيرت العالم، حيث أصبح بإمكان البشر لأول مرة تحويل الوقود إلى عمل، وليس مجرد إنتاج الحرارة. على مر السنين، تم تحسين كفاءة المحرك عبر تصاميم ووقود مختلفة، لكن وسط التشغيل ظل البخار هو الوسيلة الأساسية.
لاحظ العلماء أن جزءًا كبيرًا من الطاقة يُهدر في توليد البخار لتشغيل التوربينات، لأن الماء يحتاج إلى الغليان ومرحلة التحول الطوري لإنتاج البخار، وهما عمليتان تستهلكان الكثير من الطاقة. وقد وجدوا بديلاً أكثر كفاءة في ثاني أكسيد الكربون الفائق.
ما هو sCO2؟
الحالة الفائقة للسوائل لثاني أكسيد الكربون تحدث عندما يُحفظ فوق درجة حرارته وضغطه الحرجين. عند درجة حرارة 31 °م وضغط 1070 رطل/بوصة²، يدخل CO2 حالته الفائقة، حيث يجمع بين خصائص الغاز والسائل، ما يجعله فعالًا في تحريك التوربينات مع استهلاك أقل للطاقة مقارنة بالبخار.
يعمل المولد التجاري الأول Chaotan One في مصنع للصلب بمدينة Liupanshui بمقاطعة Guizhou، ويتكون من وحدتين بقدرة 15 ميغاواط لكل منهما، متصلتين بالشبكة منذ الشهر الماضي. يحول هذا النظام الحرارة المهدرة من المصنع إلى كهرباء، ويتيح استخدام مصادر الحرارة صغيرة ومتوسطة الحجم بفعالية لتوليد الطاقة.
من المتوقع أن يحقق Chaotan One زيادة بنسبة 50% في صافي توليد الكهرباء وتحسين الكفاءة الإجمالية لتوليد الطاقة بأكثر من 85% مقارنة بتقنيات البخار التقليدية. كما أن تصميمه أبسط، ويحتوي على مكونات أقل، وسهل التشغيل والصيانة.
نجاح Chaotan One يشير إلى بداية عصر جديد في توليد الطاقة باستخدام ثاني أكسيد الكربون كوسط للتشغيل، متجاوزًا الحاجة لتحويل الماء إلى بخار.
