فقد أجرت هذا البحث "ريحانة لوني"، عضو كلية "حكمراني" بجامعة طهران، بالتعاون مع "علي بخش كساييان"، الأستاذ في كلية العلوم والتقنيات متعددة التخصصات بجامعة طهران، وأساتذة من جامعة "ويتس" في جنوب أفريقيا و"تربيت مدرس".
وهذا المشروع هو عبارة نظام دورة رانكين العضوية (ORC) الذي يعتمد على الطاقة الشمسية مع لوحة مركزة خاصة لإنتاج الكهرباء النظيفة وتم تقييمه من حيث الطاقة والطاقة والبيئة.
وقالت لوني موضحة هذا المشروع: إن النهج الرئيسي لهذا المشروع هو تطوير الطاقة الشمسية المتجددة كبديل للوقود الأحفوري.
وتم في هذه الدراسة، التعريف بأداء لوحة مكثفة للطاقة الشمسية مع جهاز استقبال تجويف أسطواني مفرغ، والذي تم تقديمه لأول مرة في هذا المشروع، بين عامي 2001 إلى 2022م في طهران، ومن ثم تمت معالجته وتقييمه كمصدر للحرارة لنظام ORC الشمسي، بصريًا و حرارياً.
وأضافت: يلعب هذا مستقبل التجويف الأسطواني المفرغ دورًا رئيسيًا في تحسين كفاءة نظام ORC الشمسي، لأنه يحقق درجة حرارة عالية من خلال تركيز ضوء الشمس على مساحة صغيرة، وفي نفس الوقت وبسبب بيئة الفراغ فإنه يفقد حرارة أقل من خلال الحمل الحراري والتوصيل. وفي هذا النظام يتم تحويل الطاقة الحرارية الشمسية المتحصل عليها إلى كهرباء باستخدام السوائل العضوية التي لها درجة غليان أقل من الماء.
وصرحت أستاذة جامعة طهران: يمكن من وجهة نظر إدارة الطاقة، وباستخدام هذا النظام، نشر مرافق أصغر في المناطق التي لا توجد بها بنية تحتية تقليدية لشبكة الكهرباء. ومن خلال تعزيز إنتاج الطاقة المحلية، يمكن للمجتمعات زيادة استقلالها في مجال الطاقة ومرونتها في مواجهة انقطاع إمدادات الطاقة وتصبح أقل اعتمادا على الوقود الأحفوري.
وقالت عن استدامة النظام المقترح: من أجل تقييم نظافة الطاقة المنتجة، تمت دراسة إمكانية تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في هذا النظام. وأظهرت النتائج أن أداء هذا النظام لتزويد الكهرباء بمبلغ 10% من احتياجات الكهرباء الصناعية لطهران في عام 2022، يمكن أن يؤدي إلى خفض 1.5 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO۲) وإنتاج رصيد كربون بقيمة 24.3 مليون دولار طوال السنة. ولذلك، يساعد هذا النظام أيضًا على تحسين جودة الهواء والصحة العامة بسبب تقليل البصمة الكربونية.
وأوضحت لوني عن فوائد هذا النظام لإنتاج الكهرباء الصناعية على النحو التالي: إن هناك حاجة إلى حوالي 459 هكتارًا من الأرض لتركيب نظام ORC للطاقة الشمسية مع جهاز استقبال تجويف أسطواني مفرغ لتوفير الكمية المذكورة من الكهرباء الصناعية، بينما ستكون هناك حاجة إلى حوالي 538 هكتارًا من الأرض لتركيب نفس النظام مع جهاز استقبال أسطواني غير مفرغ.
وأضافت: إن تطوير ونشر أنظمة ORC الشمسية يمكن أن يخلق العديد من الفرص الاقتصادية ويكون حافزاً للاستثمار وخلق فرص العمل في مجال التكنولوجيا النظيفة والطاقة المتجددة. ويتوافق ها النظام أيضًا مع أهداف الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة وتعزيز التنمية المستدامة، ولديه إمكانات كبيرة لتحسين إدارة الطاقة.
تم نشر المقال الناتج عن هذا البحث مؤخرًا في نشرة "تقنيات الطاقة المستدامة وتقييماتها" (Sustainable Energy Technologies and Assessments) وهو متاح من خلال الرابط التالي:
Developing solar vacuum cylindrical cavity receiver for reducing CO۲ Pollutant: A new approach to energy governance.
