آیا توربین های نیروگاهی باسوختCO2بجای بخار می توانند اتلاف انرژی را حذف کنند؟
تمام منابع قدرت مرسوم از دستگاههای گاز و بخار تا شکاف هسته ای با تکنولوژی بالا و راکتورهای گداخت هسته ای بالقوه آینده مطابق با یک اصل اساسی یکسان کار می کنند:حرارت دادن آب برای تبدیل به بخار جهت چرخاندن توربین
بازده متغیر این انواع متفاوت توربین به میزان آبی که می تواند تا دمای زیادگرم شود و میزان سوخت استفاده شده برای این کار بستگی دارد.
توربین های بخار ساده هستند,اما بمراتب دور از پر بازده ترین روش تولید برق هستند.فقط مقدار زیادی انرژی برای تبدیل آب با درجه حرارت محفظه به بخار مورد نیاز است.
آن انرژی صرف چرخاندن توربین نمی شودیعنی اینکه اساسا" تلف می شود.هیچ روشی برای رفع این مشکل بدون از معاوضه بخار به خارج با چیز دیگری وجود ندارد.
از اینرو,این دقیقا" کاری است که برخی گروهها در تلاش برای انجام آن هستند.بهترین کاندید جایگزین آنها؟مطابق با یک تحقیق جدید در علم دی اکسید کربن است.
دی اکسید کربن عموما" بعنوان یک گاز گلخانه ای و عامل اصلی تغییر اقلیم توصیف می شود,اما در این مورد امکان دارد بطور واقعی میزان آلودگی کربن در جو را کاهش دهد.محققین در جستجوی استفاده از CO2در یک حالت ابربحرانی هستند که خواص خیلی ایده الی دارد.
دی اکسید کربن "ابر بحرانی"موقعی که دی اکسید کربن نرمال به درجه حرارت ها و فشارهای خیلی بالا می رسد تولید می شود.در آن سطح,همان غلظت یک مایع را دارد اما برای پر کردن محفظه شبیه یک گاز منبسط می شود.غلظت افزوده شده به معنای آن است که توربین های CO2می توانند به ابعادی خیلی کوچکتر از توربین های بخار ساخته شوند,و فقدان بویلینگ(گرم کردن)به معنای تلف شدن انرژی کمتری است.
*کارکرد توربینCO2
اما ساخت یک توربین CO2برای کارکرد خیلی آسان نیست.تحت فشار قرار دادن CO2ابر بحرانی خیلی سخت تر از آب مایع است و مستلزم صرف انرژی زیادی است.درجه حرارت و فشار CO2ابر بحرانی باید دقیقا" در حد بالا حفظ شود وگرنه گاز به مایع تبدیل می شود که می تواند موجب مشکلاتی برای ماشین آلات گردد.توربین نیز باید در فشارها و دماهای بالای مورد نیاز برای گازCO2ابر بحرانی کارکند.
(Source:popular mechanics)
ترجمه و تلخیص:غریب واحدی پور