ایده انقلابی مهندس ایرانی در ذخیره انرژی منازل جهان

ایده انقلابی مهندس ایرانی در ذخیره انرژی منازل جهان .
دستگاهی به اندازه‌ی یخچال را در منزل تصور کنید که نه تنها قادر به تولید و ذخیره‌سازی انرژی است بلکه کار گرم و سرد کردن خانه، تامین آب گرم و حتی تولید اکسژن و هیدروژن برای استفاده شخصی یا فروش را هم انجام می‌دهد.

به گزارش کلیک، این رویایی است که تیمی از دانشگاه نیوکاسل استرالیا و شرکت استرالیایی Infratech Industries در حال کار روی آن هستند. در ادامه به گفتگو با دو مغز متفکر این محصول جدید که در حقیقت انقلابی بزرگ در انرژی محسوب شده و سازندگان از آن با عنوان ”چاقوی سوئیسی صنعت تولید انرژی“ یاد می‌کنند پرداخته‌ایم. با ما همراه باشید.
این تیم نام محصول خود را سیستم تولید انرژی به روش حلقه‌ای شیمیایی آنی، به اختصار CLES، نامگذاری کرده‌اند. مخترع این سیستم پروفسور بهداد مقتدری از دانشگاه نیوکاسل است. شرکت Infratech به رهبری «راجش نلور» تقریبا از همان ابتدای کار در این پروژه مشارکت داشته و عهده‌دار امور توسعه فنی سیستم بوده و ضمنا در آینده برنامه‌های تجاری‌سازی آن را انجام خواهد داد.

در اوایل ماه آوریل از یک واحد صنعتی مرجع برای تست و راه‌اندازی این محصول در نیوکاسل استرالیا رونمایی شد؛ این واحد صنعتی جوالگوی نیازهای یک بیمارستان، مجتمع مسکونی سالمندان یا یک ساختمان مشابه تجاری است. سیستم CLES نه تنها برق مورد نیاز ساختمان مورد نظر را تامین خواهد کرد بلکه عهده‌دار گرمایش، سرمایش و فراهم کردن آب گرم مورد نیاز هم خواهد بود؛ در کنار همه‌ی اینها این سیستم اقدام به تولید اکسیژن و هیدروژن هم خواهد کرد که می‌توان از آنها در ساختمان استفاده نمود یا برای فروش به دیگران عرضه کرد.
مخلص کلام این که عملکرد CLES ترکیبی از یک ژنراتور و یک باتری خواهد بود: این سیستم قادر به استفاده از گاز طبیعی برای تولید برق و تامین انرژی مورد نیاز یک ساختمان بوده و یا این که می‌تواند انرژی برق را از شبکه‌ی اصلی برق یا سایر منابع انرژی تجدیدپذیر دریافت و آن را برای استفاده در زمانی دیگر، ذخیره‌ نماید. این سیستم بر اساس واکنش اُکسایش-کاهش (Redox) عمل کرده و در ساخت آن از مخزن مخصوصی که ترکیب ویژه‌ای از ذرات مختلف که به صورت دوره‌ای اقدام به جذب و دفع الکترون‌ها می‌کنند، در آن به کار گرفته شده است. زمانی که این ذرات با اکسیژن ترکیب می‌شوند گرم شده و بخاری تولید می‌کنند که یک توربین را به حرکت درآورده و اقدام به تولید الکتریسیته می‌نماید. سپس زمانی که این ذرات گرمای خود را از دست می‌دهند، اقدام به آزاد کردن اکسیژنی می‌کنند که می‌توان آن را جمع‌آوری کرد.

مقتدری در رابطه با عملکرد سیستم این طور توضیح می‌دهد: ”فرآیند کاهش یک پروسه‌ی گرماگیر است از این رو برای انجام آن شما مجبور به مصرف انرژی هستید در حالی که اُکسایش (اُکسیاسون) یک پروسه‌ی گرماده است که در آن شما عملا از واکنش، مقدار بسیار زیادی گرما تولید می‌کنید. از این رو با مدیریت این چرخه، ما انرژی لازم برای فرآیند کاهش را با به کارگیری یک منبع انرژی مثل گاز طبیعی، برق ساعات عادی مصرف یا حتی برق منابع انرژی تجدیدپذیر مثل خورشید یا باد، فراهم می‌کنیم.“
در کنار برق و اکسیژن، گرمای اضافه‌ای که سیستم CLES تولید می‌کند را می‌توان ضبط کرد و به صورت مستقیم برای گرم کردن ساختمان یا تامین آب گرم استفاده نمود و یا با استفاده از ابزاری مکمل از آن برای خنک کردن سازه‌ها استفاده کرد. ضمنا برای پر کردن مخزن (در صورت نیاز) می‌توان فرآیند پردازش را به منظور تولید هیدروژن قابل ذخیره‌سازی، دستکاری کرد.
ترکیب ذرات که در قلب سیستم قرار گرفته‌اند کاملا سری است اما تیم توسعه دهنده می‌گوید که ذرات استفاده شده ”نسبتا طبیعی“ هستند و از این رو نیازی به نگرانی درباره‌ی فراوانی یا قیمت‌ تمام شده‌ی آنها نیست. سرمایه‌گذاران پروژه می‌گویند هر تن از ذرات مذکور قیمتی معادل ۱۱۲ دلار داشته و در هر بار استفاده تنها مقدار بسیار کمی از آنها مورد نیاز است. این ذرات درون یک کاتریجی فشرده خواهند شد و در چرخه‌های اُکسایش-سایش مورد استفاده قرار خواهند گرفت. در زمان استفاده از سیستم گریزی از تعویض کارتریج نخواهد بود اما تخمین زده می‌شود که این کار هر شش ماه تا دو سال یک بار انجام شود. تیم پروژه تضمین می‌دهد که تعویض یا پر کردن مجدد کارتریج هزینه‌ی معقولی داشته باشد.

حالت‌های دوگانه
CLES را در دو حالت می‌توان به کار گرفت.
حالت اول: در حالت ذخیره‌سازی انرژی این سیستم شبیه یک باتری بزرگ عمل می‌کند که انرژی شبکه‌ی برق اصلی یا منابع تجدیدپذیری مثل صفحات خورشیدی می‌تواند وارد آن شده و برای استفاده در مواقع مورد نیاز، ذخیره شوند. به این ترتیب در زمان قطع برق شبکه، ساختمان از این باتری تغذیه خواهد کرد و ضمنا از