Réabhlóid Ghlas na gClaochladóirí Tirim Cóimhiotail Éagsúla: Dúshláin Athchúrsála agus Luach Comhshaoil ​​ó Pheirspictíocht Saolré Iomlán

I gcoinne chúlra na spriocanna neodrachta carbóin domhanda a luathú, tá réabhlóid chomhshaoil ​​tost á dhéanamh ag an tionscal trealaimh cumhachta. Mar phríomhthrealamh an chórais tarchuir agus dáilte cumhachta, is féidir le méadú 1% ar éifeachtúlacht fuinnimh claochladáin laghdú bliantúil ar 80 milliún tonna d'astuithe dé -ocsaíde carbóin a bhaint amach (sonraí idirnáisiúnta na gníomhaireachta fuinnimh). Sa chlaochlú seo, Claochladáin Tirim Tirim Cóimhiotail Éagsúla tá siad ag athmhúnlú tírdhreach forbartha inbhuanaithe an tionscail lena n -airíonna ábhair réabhlóideacha.
Briseann struchtúr socraithe adamhach cóimhiotail éagruthach trí theorainneacha criostail bileoga cruach sileacain thraidisiúnta. Baineann a phróiseas monaraíochta úsáid as teicneolaíocht fuaraithe ardluais ag na milliúin céim in aghaidh an tsoicind chun cóimhiotail iarainn-bhunaithe a dhaingniú go díreach i stát éagruthach. Tugann an próiseas suaiteach seo dhá bhuntáiste mór comhshaoil:
Laghdaítear caillteanas gan ualach faoi 70-80%: níl ach comhéifeacht an chóimhiotail éagruthach ach 1/10 de bhileoga cruach sileacain, laghdaítear caillteanas hysteresis go suntasach, agus is féidir astaíochtaí carbóin a laghdú faoi 45 tonna thar an timthriall saoil ar fad (ríofa bunaithe ar thimthriall oibríochta 20 bliain de 2000kva)
Sábháltar tomhaltas fuinnimh déantúsaíochta faoi 30%: cuirtear deireadh leis an bpróiseas traidisiúnta ardteochta de chruach sileacain dhírithe, agus laghdaítear 12 phróiseas ardfhuinnimh sa phróiseas táirgthe
Taispeánann taighde eimpíreach ag Hitachi miotail sa tSeapáin go bhfuil an coigilt chumhachta bhliantúil de gach 10,000 claochladáin chóimhiotail éagruthach coibhéiseach leis an nginiúint cumhachta laethúil de 3.5 stáisiún cumhachta Gorges. Mar gheall ar an bhfeabhsú éifeachtúlachta fuinnimh easpónantúil seo, is rogha straitéiseach é le haghaidh tógáil eangaí cliste.
In ainneoin buntáistí suntasacha comhshaoil, tá dúshláin speisialta fós ag an gcóras athchúrsála cóimhiotail éagruthach:
Fadhb Brittleness Ábhar: Tá an struchtúr stiall le tiús de 25μm amháin briste go héasca le linn dí -tionóil, agus tá ráta aisghabhála na teicneolaíochta brúite agus sórtála traidisiúnta níos lú ná 60%
Deighilt Comhpháirt aincheist: Éilíonn an cóimheas beacht iarainn (80%), bórón (10%), agus sileacain (5%) íonú ceimiceach, agus tá an costas próiseála 2.3 uair níos airde ná cruach sileacain
Easpa córais chaighdeánaigh: Níor bhunaigh an domhan meicníocht deimhniúcháin inrianaitheachta aontaithe go fóill, rud a chiallaíonn go bhfuil sé deacair ar ábhair athchúrsáilte filleadh ar an slabhra déantúsaíochta ardleibhéil
Tá an ráta aisghabhála miotail go 92%tar éis an teicneolaíocht deighilte plasma ísealteochta a fhorbairt i gcomhar le Siemens na Gearmáine agus Acadamh na nEolaíochtaí Síneach. Ag an am céanna, tá córas pas ábhartha bunaithe trí theicneolaíocht blockchain, ag soláthar réiteach in -mhacasamhlaithe don tionscal.
Léiríonn anailís chomparáideach ag baint úsáide as an modh Measúnaithe Saoil (LCA) (féach an chairt):
Táscaire Trasfhoirmeoir Cóimhiotal Amorphous Transformer Traidisiúnta Silicon Cruach Silicon
Coibhéis CO₂ sa Chéim Táirgeachta (KG) 8500 12000
Céim Chaillteanais Bliantúil in Úsáid (KWH) 4800 22000
Ráta úsáide ábhair athchúrsáilte 78% 92%
Lorg carbóin 100 bliain (TCO₂E) 148 412
Léiríonn na sonraí, cé go bhfuil scrogaill theicniúla ag cóimhiotail éagruthacha sa nasc athchúrsála, go bhfuil na sochair laghdaithe astaíochtaí sa chéim úsáide leordhóthanach chun costais chomhshaoil ​​an chórais athchúrsála a fhritháireamh. Measann Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe má chuirtear cóimhiotail éagruthacha in ionad gach claochladáin dáileacháin dhomhanda, go sáróidh an laghdú carbóin bliantúil astaíochtaí náisiúnta iomlána na hIndia.
Chun na buntáistí comhshaoil ​​a bhaineann le claochladáin chóimhiotail éagruthacha a uasmhéadú, ní mór córas nuálaíochta trí leibhéal a thógáil:
Réabhlóid Ábhar: Fe-Si-B-Cu-Cu-Cu-Cu-Cóimhiotal Nanocrystalline Feabhsaíonn Teicneolaíocht Antai Feabhsaíonn déine 300% agus tréithe íseal caillteanais á gcoinneáil ag an am céanna
Nuálaíocht Próisis: Laghdaíonn dearadh modúlach ABB timthriall athsholáthair na bpríomh -chomhpháirteanna go 4 uair an chloig agus feabhsaíonn sé éifeachtúlacht athchúrsála faoi 40%
Tiomáint an Bheartais: Áirítear le rialacháin Ecodesign nua -fhógraithe an AE 2023 claochladáin chóimhiotail éagruthacha i gcaighdeán éifeachtúlachta fuinnimh A, agus sroicheann an fóirdheontas athchúrsála tacaíochta 15% den phraghas trealaimh
Molann Institiúid Taighde Cumhachta Leictreach na Síne go mbunófaí meicníocht naisc "ciste athchúrsála creidmheasa carbóin" chun taighde agus forbairt teicneolaíochta athchúrsála a chur ar ais trí ioncam margaidh carbóin chun lúb dúnta gnó inbhuanaithe a chruthú.
Faoi dhébhrúnna an athraithe aeráide agus na géarchéime fuinnimh, ní hamháin go léiríonn claochladáin tirim cóimhiotail éagruthach dul chun cinn in eolaíocht na n-ábhar, ach freisin go bhfuil siad ag fulaingt chun éiceolaíocht an trealaimh cumhachta a athchruthú. Nuair a bhriseann nuálaíocht theicneolaíoch tríd an scrogaill athchúrsála agus an dearadh beartais a ghníomhaíonn móiminteam an mhargaidh, scaoilfidh an "claochladán glas" seo sochair dhearfacha chomhshaoil ​​easpónantúil-ní hamháin gurb é seo an fhreagracht ar fhiontair ESG, ach freisin an t-aon bhealach le haghaidh réabhlóid fuinnimh an duine. Sna deich mbliana amach romhainn, beidh an té a fhéadann a bheith i gceannas i mbainistiú iomlán na gcóimhiotal éagruthach i gceannas ar an dioscúrsa glas sa ghreille cliste domhanda.