[ انرژی ، احتراق ، ایمنی ، خوردگی ، HSE ]

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
با سلام خدمت همه دوستان عزیز.
از این به بعد تمام مقالاتی که در این مورد هستند فقط در این تاپیک قرار میگیرند.
لطفا در این تاپیک درخواست ندید و درخواستهای خودتون رو توی قسمت مقالات درخواستی مطرح کنید. همچنین برای تشکر فقط از کلید تشکر استفاده کنید و از ایجاد پستهای اضافی که فقط تاپیک رو شلوغ میکنه خودداری کنید.
ممنون



دسترسی كشورهاي درحال توسعه به انواع منابع جديد انرژي، براي توسعه اقتصادي آنها اهميت اساسي دارد و پژوهش هاي جديد نشان داده كه بين سطح توسعه يك كشور و ميزان مصرف انرژي آن، رابطه مستقيمي برقرار است. با توجه به ذخاير محدود انرژي فسيلي و افزايش سطح مصرف انرژي در جهان فعلي، ديگر نمي توان به منابع موجود انرژي متكي بود.

دركشورما نيز، با توجه به نياز روز افزون به منابع انرژي و كم شدن منابع انرژي فسيلي، ضرورت سالم نگه داشتن محيط زيست، كاهش آلودگي هوا، محدوديت هاي برق رساني و تأمين سوخت براي نقاط و روستاهاي دورافتاده و... استفاده از انرژي هاي نو مانند: انرژي باد، انرژي خورشيد هيدروژن، انرژي هاي داخل زمين مي تواند جايگاه ويژه اي داشته باشد.
امروزه، بحران هاي سياسي، اقتصادي و مسائلي نظير محدوديت دوام ذخاير فسيلي، نگراني هاي زيست محيطي، ازدحام جمعيت، رشد اقتصادي و ضريب مصرف، همگي مباحث جهان مشمولي هستند كه با گستردگي تمام، فكر انديشمندان را در يافتن راهكاهاي مناسب در حل مناسب معضلات انرژي در جهان، به خصوص بحران هاي زيست محيطي، به خود مشغول داشته است. بديهي است امروزه، پشتوانه اقتصادي و سياسي كشورها، بستگي به ميزان بهره وري آنها از منابع فسيلي دارد و تهي گشتن منابع فسيلي، نه تنها تهديدی است برای اقتصاد كشورهای صادركننده، بلكه نگرانی عمده اي را براي نظام اقتصادي ملل وارد كننده به وجود آورده است. صاحبان منابع فسيلي بايستي واقع نگرانه بدانند كه برداشت امروز ايشان از ذخاير فسيلي، مستلزم بهره وري كمتر فردا و نهايتاً، تهي شدن منابع شان در مدت زماني كمتر خواهد بود.
خوشبختانه، بيشترممالك جهان به اهميت و نقش منابع مختلف انرژي، به ويژه انرژي هاي تجدي دپذير(نو) در تأمين نيازهاي حال وآينده پي برده وبه طور گسترده، در توسعه بهره برداري از اين منابع لايزال، تحقيقات وسيع و سرمايه گذاري هاي اصولي مي كنند. با توجه به اين گونه گرايش هاي اساسي و فزاينده در زمينه استفاده از انرژي هاي تجديد پذير و فناوري هاي مربوط در كشورهاي صنعتي و درحال توسعه در ايران نيز لازم است راهبردها و برنامه هاي زيربناي و اصولي تدوين شود.

گرايش جهاني در توجه به بهره برداري از انرژي هاي تجديد پذير و پيامدهاي زيست محيطي ايجاب كرده كه سازمان ها و مراكز متعددي در ايران، علاقمند به اجراي پروژهايي در اين زمينه باشند، هر چند اين گونه فعاليت ها لازم و مؤثراست، ولي آيا اين اقدامات طبق برنامه ريزي و تحقيقات اصولي در سطح ملي انجام مي گيرند يا اين را انفعالي وبه صورت پراكنده، تفويض مستقل و سيلقه اي اجرا مي كنند. بدين ترتيب است كه هنوز بسياري از چالش ها و سؤال ها در توجيه و دفاع از توسعه بهره برداري از انرژي هاي تجديدپذير در ايران، بدون جواب مانده اند.
بديهي است كه اين گونه روند توسعه، بدون برنامه جامع و مدرن، صحيح و پايدار نخواهد بود. تدوين راهبردي جامع جهت بهره وري بهتر از انرژي در كشور، مستلزم شناخت كامل وضعيت كنوني و تعيين دقيق وضعيت مطلوب آن در جميع جهات است.
انتظار مي رود با توسعه بهره برداري از انرژي هاي پاك در جمهوري اسلامي ايران، طبق نتايج ارائه شده دراين رساله و برمبناي راهبردي وبرنامه اي مدون بتوان بسياري از چالش ها را شناسايي و راهكارهاي مناسب را انتخاب و تبيين نمود. اميد است روند كاري ارائه شده بتواند به ابهامات و سؤالهاي مهمي چون:

1- ميزان پتانسيل هر يك از حامل هاي انرژي تجديدپذير در ايران؛
2- شناسايي وانتخاب مناطق مناسب(سايت يابي)؛
3- چشم اندازي مدون براي آينده انرژي هاي تجديدپذير (به ويژه انرژي پاك هيدروژن) در ايران؛
4- توجيه اقتصادي با توجه با عوامل گوناگون مطروحه؛
5- برنامه ريزي، نحوه و ظرفيت سرمايه گذاري، با تشخيص ارجحيت براي هر يك از انرژي هاي تجديد پذير؛
6- برنامه اي مدون جهت توسعه فناوري هاي مربوط در ايران؛
7- ظرفيت وقابليت جانشين؛ وپاسخ گو باشد.
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
اهميت موضوع

اهميت موضوع

امروزه تبعات مداخله انسان در محيط زيست بيش از هر زماني متجلي شده است. مفهوم توسعه با رعايت حفاظت از محيط طبيعي و زيست محيط مترادف است و درشاخص هاي اقتصادي حساب هاي ملي، همچون توليد ناخالص داخلي، ملحوظ نمودن منابع طبيعي و زيست محيطي نيز مطرح است.
انرژي، يك نياز اساسي براي استمرار توسعه اقتصادي، تدارك و تأمين رفاه وآسايش زندگي بشري است. در حال حاضر، مصرف انرژي جهان Gtoelyr 10(معادل 10 ميليارد تن نفت خام درسال) بوده و پيش بيني شود كه اين ارقام در سال 2010 و 2020 به ترتيب به 12 و 14 Gtoelyr افزايش يابد اين ارقام نشان مي دهند كه ميزان مصرف انرژي جهان درقرن آينده عظيم بوده و بالطبع، اين سؤال مهم مطرح است كه آيا منابع انرژي هاي فسيلي در قرن آينده جوابگوي نياز انرژي جهان براي بقا، تكامل و توسعه خواهند بود؟ حداقل به سه دليل عمده، جواب اين سؤال منفي است وبايد منابع جديد انرژي را جانشين منابع قديم كرد. اين دلايل عبارتند از: محدوديت و در عين حال مرغوبيت انرژي هاي فسيلي كه ازنظر منطقي كاربردهاي بهتر از احتراق دارند و همچنين مسائل ومشكلات زيست محيطي، به طوري كه امروزه حفظ سلامت اتمسفر، ازمهم ترين پيش شرط هاي توسعه اقتصادي پايدار جهاني به شمارمي آيد.

آلاينده هاي ناشي از احتراق و افزايش غلظت دي اكسيدكربن در اتمسفر و پيامدهاي آن، جهان را باتغييرات برگشت ناپذير وتهديد آميزي مواجه ساخته است. افزايش دماي كره زمين، تغييرات آب وهواي، بالا آمدن سطح درياها و درنهايت، تشديد منازعات بين المللي، از جمله اين پيامدها محسوب مي شوند. از سوي ديگر، اتمام قريب الوقوع منابع فسيلي و پيش بيني افزايش قيمت، سياست گذاران را به پيشنهاد موازين و سياست هايي براي كنترل محيط زيست و پژوهشگران را به توسعه منابع با آلودگي كمتر وتجديدپذيري كه توان بالقوه اي براي جانشيني با سيستم انرژي كنوني دارند، ترغيب مي كند.

كليه انرژي هاي تجديد پذير، روزبه روز سهم بيشتري در سيستم تأمين انرژي جهان به عهده مي گيرند. اين منابع، امكان پاسخ گويي همزمان به هردو شكل اساسي منابع فسيلي را نويد مي دهند. انرژي هاي تجديدپذير، اساساً با طبيعت سازگاز بوده و آلودگي ندارند و چون تجديدپذيرند پاياني براي آنها وجود ندارد. ويژگي هاي ديگر اين منابع، پراكندگي و گستردگي آنها در تمام جهان، نياز به فناوري پايين تر، انرژي هاي تجديدپذير را - به ويژه براي كشورهاي در حال توسعه - ازجاذبه بيشتري برخوردار كرده هم ازاين رو، در برنامه ها وسياست هاي بين المللي، از جمله در برنامه هاي سازمان ملل متحد، در راستاي توسعه پايدار جهاني، نقش ويژه اي به منابع تجديدپذير انرژي محول شده است. اما سازگار كردن منابع تجديدپذير؛ با سيستم كنوني مصرف انرژي جهان، هنوز با مشكلاتي همراه است كه براي حل آنها، حجم مهمي از تحقيقات علمي جهان را در دهه هاي اخير به خود اختصاص داده است.

با توجه به فناوري كنوني بشر، انرژي هسته اي و انرژي برق آبي، دو نوع انرژي جانشين براي سوخت فسيلي مي باشند. گفتني است كه پتانسيل برق آبي در جهان محدود بوده واز طرف ديگر انرژي اتمي نيز، تقريباً در تمامي اروپا، ساخت نيروگاه هاي اتمي متوقف شده است. كشور ايران از لحاظ منابع مختلف انرژي، يكي از غني ترين كشورهاي جهان محسوب مي شود و از يك سو داراي منابع گسترده فسيلي نفت وگاز است و از سوي ديگر، داراي پتانسيل فراوان انرژي هاي تجديدپذير، همچون باد، ژئوترمال، خورشيدي و... مي باشد. اما ايران، كشور كم آبي است و نيروگاه هاي آبي بزرگ، داراي پتانسيل محدودي هستند. لذا در چشم انداز دراز مدت جانشين ديگري غير از تجديدپذيري به عنوان منبع انرژي ديده نمي شود.
از منظري ديگر، هر انرژي به لحاظ فناوري ساخت وبهره برداري، مسائل زيست محيطي، ويژگي هاي فني، امكان دستيابي، توزيع جغرافيايي و ساير ويژگي ها، داراي مشخصه هاي خاص خود است. بنابراين، تنوع استفاده از انرژي هاي مختلف، كشور را به لحاظ تأمين انرژي در وضعيت مطمئن تري قرار خواهد داد ولازم است فناوري آنها در كشورايجاد شود. البته، فناوري كه به ميزان زيادي متكي به صنعت، مواد اوليه منابع داخلي است خودبخود، محتاج ارز خارجي كمتري است و از سوي ديگر، فرصت هاي اشتغال و افزايش توليد داخلي را هموار مي سازد. براي رسيدن به اين هدف ها، لازم است نظام قيمت گذاري انواع حامل هاي انرژي، با توجه به هزينه واقعي آنها اصلاح شده و اقدامات اساسي جهت تشويق سرمايه گذاري بخش خصوصي صورت گيرد.
ضروري است دولت با پرداخت وام هاي دراز مدت، واگذاري يارانه هاي تخصيص يافته در بخش سوخت هاي فسيلي به سرمايه گذاري در بخش انرژي هاي تجديدپذير و فراهم آوردن امكان انتقال دانش فني، زمينه هاي لازم را براي ساخت وتوسعه تأسيسات انرژي هاي گفته شده دركشور فراهم آورد.
چشم انداز انرژي و محيط زيست جهان تا سال 2030 آب وهواي زمين درنتيجه فعاليت هاي انسان، به ويژه در بخش انرژي، تغييرات بسياري يافته است، عمده تغييرات آب وهوايي و زيست محيطي در جهان در سال هاي اخير را مي توان به شرح زير خلاصه كرد:

- ميزان انتشارCO2 در، 200 سال گذشته 31 درصد افزايش يافته است.
- ميزان انتشارCH4 از سال 1800 به دو برابر افزايش يافته است.
- دماي سطحي كره زمين در قرن گذشته نسبت به متوسط، 14 درجه سانتي گراد معمول، از 4/0تا 8/0 درجه افزايش يافته است.
- دهه 1990 به احتمال زياد گرم ترين دهه در 100 سال گذشته بوده است.
- از دهه 1950، دماي حداقل درشب به دوبرابر دماي حداقل در روز افزايش يافته است.
- تعداد روزهاي سرد سال، تقريباً براي تمام نواحي زمين درقرن گذشته كاهش يافته است.
- نزولات جوي درنيمكره شمالي، 5 تا 10 درصد افزايش يافته است، هرچند در نواحي خشك (به خصوص آفريقاي شمالي وغربي)، اين روند معكوس بوده است.
- در اثر افزايش نزولات جوي در عرصه هاي جغرافيايي مياني و بالا شاهد سيل وطوفان هاي عظيم و افزون بوده ايم.
- در قرن گذشته، سطح آب هاي آزاد درياها در جهان به طور متوسط سالانه 1 الي 2 ميلي متر افزايش يافته است.
- از دهه 1950 تاكنون، در تابستان يخ هاي درياي شمال تا 40 درصد نازك تر و 10 تا 15 درصد كم عرض تر شده اند.
- پديده ال.ني.نو، به كرات و به طور شديدتر و پايدارتري اتفاق افتاده است.
- فصل رويش تا حدود 1 تا 4 روز در هر دهه، در عرض 40 سال گذشته طولاني تر شده اند. - پرندگان، گياهان، حشرات وماهيان به طرف قطب ها وعرض هاي بالاتر تغيير مكان داده اند. پيش بيني مي شود بيش از 60 درصد افزايش مصرف انرژي پايه در جهان در دوره زماني 2000 تا 2030 ناشي از رشد تقاضاي انرژي در كشورهاي در حال توسعه، به ويژه آسيا خواهد بود. طبق پيش بيني هاي انجام شده توسط آژانس بين المللي انرژي، براساس سناريوي ادامه روند موجود1، تقاضاي جهاني براي انرژي پايه، بين سال هاي 2000 تا 2030 با ميانگين نرخ رشد 7/1 درصد درسال به 3/15 ميليارد تن معادل نفت خواهد رسيد، اين امر، به معني افزايش 67 درصدي مصرف انرژي پايه، معدل 1/6 ميليارد تن معادل نفت نسبت به سطح مصرف كنوني ظرف 30 سال آينده است.

در30 سال آينده ميزان انتشار دي اكسيدكربن در اثر توليد و مصرف انرژي، با آهنگي سريع تر از رشد مصرف انرژي پايه، افزايش خواهد يافت. ميزان انتشار آن بين سال هاي 2000 تا 2030 با رشد يكنواخت 8/1 درصد در سال، درنهايت به 38 ميليارد تن در سال خواهد رسيد كه به منزله 70 درصد افزايش نسبت به ميزان انتشار سالانه كنوني است. دو سوم اين افزايش ناشي ازمصرف دركشورهاي درحال توسعه خواهد بود و بخش توليد نيرو و حمل ونقل، بيش از 75 درصد افزايش انتشار دي اكسيدكربن را موجب خواهند شد ومكان جغرافيايي رشد انتشار دي اكسيدكربن از كشورهاي صنعتي به كشورهاي درحال توسعه منتقل خواهد شد.
 

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
تقسيم بندي انواع انرژي

تقسيم بندي انواع انرژي

انرژي، استعداد و توانايي انجام كار را بيان مي كند، انرژي شكل هاي مختلفي دارد كه عبارتند از:

انرژي مكانيكي، انرژي زمين گرمايي، شيميايي، الكتريكي، تابشي و انرژي اتمي،كه همه انواع انرژي مي توانند به همديگر تبديل شوند. به طور كلي وبه لحاظ اقتصادي كه موضوع اصلي چگونگي استفاده از انواع انرژي مي باشد، انرژي

در جهان به چهار گروه عمده زير تقسيم مي شود:

الف: انرژي هاي آلوده كننده وتجديد ناپذير؛
ب: انرژي هاي آلوده كننده وتجديد پذير؛
ج: انرژي هاي بدون آلودگي وتجديد ناپذير؛
د: انرژي هاي بدون آلودگي وتجديد ناپذير ونامحدود.


اهميت توجه به انرژي هاي پاك

امروزه انرژي هاي نو به رغم ناشناخته ماندن، به سرعت درحال گسترش و نفوذ است و غفلت از آن، غيرقابل جبران خواهد بود، انرژي خورشيدي، بادي، آبي، بيوماس، بيوگاز وانرژي زمين گرمايي از عمده ترين منابع انرژي هاي پاك مي باشند. وقوع سه عامل در سال 1995 ميلادي، سبب ايجاد نقطه عطفي براي انرژي هاي تجديد پذير، به خصوص انرژي باد شده است.

- نخست، تغييرات آب وهوايي بر اثر انباشت گازهاي گلخانه اي در جو؛
- دوم، افزايش تقاضاي مصرف انرژي برق در سراسر جهان؛
- سوم، گشوده شدن چشم انداز نويد بخشي در مورد انرژي هاي تجديد پذير بود كه با صراحت از سوي كارشناسان اعلام شد.
بايد درنظر گرفت كه درواقع، در ازاء هر كيلووات ساعت برق توليدي از انرژي هاي تجديد پذير به جاي زغال سنگ از انتشار حدود يك كيلوگرم Co2 جلوگيري خواهد شد. بنابراين به عنوان نمونه، براي هر يك درصد انرژي متداول كه توسط انرژي باد جانشين شود، حدود 13 درصد انتشار گاز Co2 كاهش مي يابد. همچنين، كاهش سولفور و اكسيد نيترات ( عوامل باران اسيدي) يكي ديگر از منابع محيط زيستي انرژي باد است.

در ايران، وجود زمينه مناسب اقليمي و تابش آفتاب در بيشتر مناطق و در اكثر فصول سال، همچنين وجود پستي وبلندي ها در مسير نهرهاي آب، داشتن مناطق واجد پتانسيل بالاي باد و قابليت هاي توليد انرژي زمين گرمايي، زمينه لازم و مناسبي را براي استفاده و گسترش انرژي هاي نو و پاك فراهم آورده است. در اين راستا، با توجه به افزايش توان مهندسي كشور در ساخت نيروگاه هاي برق آبي، در سال هاي اخير، اميداست استفاده از پتانسيل هاي برق آبي به يك اولويت در ساخت نيروگاه هاي جديد تبديل شود در سال 1381، ظرفيت نيروگاه هاي آبي كشور به 10 درصد كل ظرفيت نصب شده، توليد برق كشور رسيد.
در ضمن استفاده از انرژي هاي بادي و زمين گرمايي و نيز استفاده حرارتي از انرژي خورشيدي (آبگرمكن هاي خورشيدي) نزديك به اقتصادي شدن است. اگر چه، نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي و فتوولتائيك تا افق دو دهه آينده، اقتصادي نخواهد بود، ليكن توسعه تحقيقات و كسب فن آوري هاي ساخت آنها، با توجه به پتانسيل عظيم انرژي خورشيدي در ايران از اهميت بالايي برخوردار است.

با اين وجود، ايران در راه بكارگيري انرژي هاي نو با موانع عمده واساسي مواجه است. يكي از اين موانع، وجود نفت ارزان و منابع غني هيدروكربني در كشور است. نبود شناخت از انرژي هاي نو و مجهول ماندن مزاياي آن توسط مردم ومسئولان از ديگر موانع دستيابي به انرژي هاي نو، نبود توجيه اقتصادي، علي الخصوص در اين برهه زماني است.
انرژي هاي پايان پذير و آلاينده محيط زيست نفت، گاز طبيعي، زغال سنگ و انرژي هسته ا ي، كه در حال حاضر، عمده منابع تأمين كننده انرژي در جهان هستند، همه داراي آلاينده هاي زيست محيطي و جبران ناپذير در زمين و فضا، از قبيل افزايش Co2، افزايش دماي زمين، ذوب شدن يخ هاي قطب ها، از بين بردن لايه ازن و... هستند كه حركت دانش بشري براي تأمين انرژي جهان در آينده بايد به سوي تأمين انرژي جهان از انرژي هاي پاك و جانشيني آن با انرژي هاي آلاينده باشد.

انرژي هاي پاك: انرژي برق آبي

در سال 2001، مصرف جهاني انرژي برق آبي به رقم 2627 تراوات ساعت رسيد. در اين سال، آمريكاي شمالي 8/21 درصد، اروپا 9/23 درصد، كشورهاي آسيا و اقيانوسيه 7/21 درصد، آمريكاي جنوبي و مركزي 20 درصد، كشورهاي شوروي سابق 7/5 درصد، آفريقا 1/3 درصد و خاورميانه 3/0 درصد، مصرف انرژي برق آبي جهان را به خود اختصاص داده اند. در ميان كشورهاي جهان، بيشترين سهم مصرف، به كانادا، برزيل، چين و آمريكا، به ترتيب با 6/12، 3/10، 8/9 و 1/8 درصد ازمصرف جهاني تعلق داشت.

انرژي خورشيدي

حدود دو دهه پس از ورود سلول هاي فتوولتائيك به عرصه عمومي توليد انرژي، ارتباط تنگاتنگ سياست و منابع انرژي موجب شد تا ديگرجايي براي بحث توجيه اقتصادي يافتن براي روي آوردن به سمت بهره گيري از انرژي خورشيد و توليدي الكتريسته نماند. در ايران، چون ايران روي كمربند خورشيدي جهان قرار گرفته است و يكي از كشورهايي است كه از تابش نور خورشيد با قدرت و توان مطلوب برخوردار بوده و از مناطق بسيار مستعد براي بهره گيري از اين انرژي است، به طوري كه ميزان تابش متوسط روزانه آفتاب به 4 كيلووات ساعت بر متر مربع مي رسد و متوسط تعداد ساعات آفتابي، از 2800 ساعت درسال بيشتر است. البته، مقادير ذكر شده به طور متوسط بيان شده اند و در شهرهاي كويري كشور همچون يزد، ساعات آفتابي به 3200 ساعت نيز مي رسد. با توجه به اين كه، ايران كشور كوهستاني است كه اكثر نقاط آن در ارتفاعي بالاتراز 1000 متر از سطح دريا واقع شده اند توان دريافتي از تابش نور خورشيد آن بيشتر خواهد بود.

گفتني است كه مصرف انرژي هاي تجديد پذير ايران پايين بوده و از اين رو، هنوزانرژي خورشيدي رسماً تجاري نشده است. مناطقي كه پتانسيل بالايي براي انرژي خورشيدي دارند؛ عبارتند از: شيراز، تهران، خراسان، يزد و سمنان. طرح هاي خورشيدي شامل نيروگاه دريافت كننده مركزي، سهموي خطي، سيستم فتوولتائيك و آبگرمكن هاي خورشيدي مي باشند.
 

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
بررسي امكان استفاده از انرژي خورشيدي از ديدگاه اقتصادي

بررسي امكان استفاده از انرژي خورشيدي از ديدگاه اقتصادي

هر چند هزينه استفاده از انرژي خورشيدي بسيار بالاست، ولي امروزه در سياست گذاري ها فقط هزينه سيستم هاي خورشيدي در نظر گرفته نمي شود، بلكه فوايد حاصل از بكارگيري آنها، مانند كاهش آلودگي محيط زيست نيز مدنظر قرار مي گيرد، با وجود تمام مسائلي كه مطرح مي شود، مي توان مناطقي از كشور را يافت كه استفاده از انرژي خورشيدي در آنها توجيه اقتصادي دارد. به عنوان نمونه، استفاده ازسلول هاي خورشيدي در مناطق دور دست رامي توان در عرض چند سال به قيمت روز رساند. با توجه به فناوري هاي موجود و وسعت استفاده از انرژي خورشيدي در دنيا، به نظر مي آيد در بخش هايي مانند گرمايش ساختمان ها، توليد آب گرم، طبخ غذا، خشك كن ها وآب شيرين كن ها، اين انرژي مي تواند با انرژي هاي رايج رقابت كند. تحقيقات انجام شده نشان مي دهد كه درحال حاضر، ساخت نيروگاه هاي مستقل خورشيدي به صرفه نيست بلكه نيروگاه هاي چرخه تركيبي، همچون خورشيدي- گازي يا خورشيدي- بخاري بسيار اقتصادي خواهند بود.
يكي از موانع مهم در استفاده از انرژي هاي خورشيدي، سرمايه بر بردن صنايع خورشيدي است كه بايد راهكارهاي اساسي آن انديشيده شوند. انواع مختلف انرژي هاي تجديدپذير بر اثر وجود آفتاب توليد شده اند. سلول هاي فتوولتائيكي كه توليد برق مي كنند، سيستم هاي سهموي و برج هاي متمركز كننده خورشيدي، انرژي باد وانرژي زمين گرمايي همگي انرژي خود را از خورشيد مي گيرند، هم اكنون در كشورهاي اروپايي به شدت روي انرژي خورشيدي كار مي شود و استفاده از اين انرژي، حرف اول زندگي بشر را در آينده خواهد زد.

انرژي باد

در چند سال گذشته، ميانگين رشد سالانه انرژي باد در دنيا حدود 30 درصد گزارش شده است كه بيشترين نرخ رشد را درميان ساير منابع انرژي در دنيا برخوردار است. كل ظرفيت برق بادي در جهان در سال 2001 به 24000 مگا وات رسيد. اروپا در حال حاضر؛ بيش از 70 درصد از برق بادي جهان را توليد مي كند و حدود دو سوم از ظرفيت هاي اضافه شده توليد در سال 2001، به كشورهاي اروپايي اختصاص دارد. در حال حاضر، مزرعه هاي بادي در آمريكا حدود 10 ميليارد كيلو وات ساعت در سال برق توليد مي كنند كه از نظر ملاحظات زيست محيطي و مبارزه با توليد گازهاي گلخانه اي، اين ميزان انرژي باد مي تواند سالانه از انتشار 5/7 ميليون تن دي اكسيد كربن جلوگيري كند.
استفاده از انرژي برق در ايران در پروژه «تعيين پتانسيل باد درايران»، 26 منطقه كشور شامل 45 سايت مورد مطالعه قرار گرفت كه براساس نتايج اين پروژه، ايران كشوري با باد متوسط است، ولي برخي از مناطق آن، داراي باد مناسب و مداومي براي توليد برق مي باشند. توان بالقوه انرژي باد در سايت هاي مطالعه شده حدود 6500 مگا وات بوده و اكثر نقاط داراي پتانسيل، در مناطق شرقي كشور واقع شده اند.

در ميان انواع انرژي هاي تجديد پذير، انرژي باد هزينه سرمايه گذاري اوليه كمتري دارد. با بهبود فناوري، افزايش توربين ها و رفع محدوديت ها، كاهش چشمگيري در اين هزينه متصور است. در حال حاضر، برق توليدي از سوخت هاي فسيلي، ارزان تر از برق توليدي از توربين هاي بادي است. كه هزينه بهره برداري از انرژي باد حدود 85 درصد در طول 20 سال گذشته كاهش نشان مي دهد.

انرژي زمين گرمايي (ژئوترمال)

انرژي زمين گرمايي، از حرارت حاصل از تجزيه مواد راديواكتيو، هسته مذاب كره زمين، كوه زايي و واكنش هاي درون زمين سرچشمه مي گيرد. تقريباً در همه جا، در قسمت هاي كم عمق زمين و يا در 10 فوت بالاتر از سطح زمين درجه حرارت تقريباً يكنواخت باقي مي ماند و بين 50 تا 60 درجه فارنهايت (10 تا 16 درجه سانتيگراد) مي باشد. چشمه هاي آب گرم، نمونه هايي از انرژي زمين گرمايي هستند، آب توسط سنگ هاي زيرزمين گرم مي شوند و سپس در سطح زمين جريان مي يابند. حدود بيست كشور از اين انرژي براي گرم كردن خانه ها، آب و يا براي توليد الكتريسيته استفاده مي كنند در حال حاضر بازده كلي اين سيستم كمتراز يك درصد از انرژي مورد نياز جهان است.
درسال 2000 حجم توليد برق و حرارت از انرژي زمين گرمايي در جهان 65/49261 گيگاوات ساعت برق بوده است.

انرژي زيست توده

گونه هاي مختلفي از انرژي، سوخت هاي منابع جامد وگازي، حرارت، موادشيميايي و ديگر مواد را مي توان به وسيله فناوري هاي بيو انرژي، از منابع گياهي- جانوري تجديدپذير به دست آورد. تحقيقات وگسترش فناوري هاي اين نوع سوخت در سه حوزه اصلي صورت مي پذيرد: توليد سوخت، پيدا كردن كاربردهاي آن، ايجاد كردن زيرساخت هاي مناسب توزيع زيست توده، چهارمين منبع بزرگ انرژي در جهان بوده و حدود 14 درصد انرژي جهان را فراهم مي كند و زيست توده يا بيوماس، اصطلاحي است كه براي توصيف يك رشته از محصولاتي كه از فرآيند نورساخت(فتوسنتز) به دست مي آيد، به كار مي رود. كاربرد اقتصادي بسيار رايج انرژي زيست توده، استفاده از مواردي است كه براي منظورهاي ديگر جمع آوري شده اند، نظير پس مانده هاي حاصل از كشاورزي، غذا و ضايعات شهري.

انرژي هاي دريايي

درياها با فرآيندهاي مختلف فيزيكي، انرژي را دريافت و ذخيره نموده وسپس آن را از دست مي دهند. اين انرژي به صورت موج، جزر ومد، اختلاف درجه حرارت و اختلاف غلظت نمك دراعماق مختلف آب دريا وجود دارد كه مي توان از هر يك از آنها بهره برداري كرد. انرژي امواج دريا عبارت است از: انرژي مكانيكي منتقل شده از باد كه امواجي با پريود كوتاه، آن را به صورت انرژي پتانسيل و جنبشي در خود ذخيره مي كنند. انرژي موج حاصله در مناطق ساحلي در حدود 2 تا 3 ميليون مگاوات برآورد مي شود.
نوع ديگر انرژي جزر و مد كه در اثر حركت دوراني زمين و جاذبه ماه و خورشيد به صورت امواج با پريود بلند ذخيره مي شوند كه با ساخت يك سد در دهانه منطقه جزر ومد مي توان از آن استفاده كرد. كه بزرگ ترين سايت جزر ومد كنوني در جهان يك ايستگاه توليد نيروي برق در فرانسه است كه 240 مگا وات انرژي الكتريسته توليد مي كند. ديگر انرژي ذخيره شده در آب هاي گرم سطحي كه به خاطر وجود آب هاي عميق وسرد اقيانوس ها قابل استفاده است و تحت عنوان انرژي حرارتي درياها مورد بحث قرار مي گيرند سيستم هايOTEC1 اين انرژي گرمايي را به انرژي الكتريسيته تبديل مي كنند كه گاهي دراين فرآيند آب شيرين نيز توليد مي شود. اين نيروگاه ها براي توليد بار پايه بسيار مناسب هستند. درنهايت، انرژي موجود در اختلاف شوري بين آب هاي شيرين رود ها وآب شور درياها، انرژي گراديان نمك مي باشد.

هيدروژن و پيل سوختي

هيدروژن عمده ترين گزينه مطرح به عنوان حامل جديد انرژي است. فراواني، سهولت توليد از آب، مصرف تقريباً منحصربه فرد و سودمندي زيست محيطي ذاتي هيدروژن، از جمله ويژگي هايي است كه آن را از ديگر گزينه هاي مطرح، متمايز مي كند.
استفاده از پيل هاي سوختي (Fuel Cell)، جهت تأمين هم زمان الكتريسيته و حرارت به روش الكتروشيميايي است. در اين روش، كه به عبارتي مي توان آن را عمل الكتروليز معكوس قلمداد كرد، انرژي شيميايي ذخيره شده در سوخت هاي فسيلي، بدون احتراق استخراج مي شوند. اين سيستم ها در مقايسه با ساير روش ها، از كارآيي زيادي برخوردار هستند و آلودگي كمي توليد مي كنند. پيل هاي سوختي، راه حل مناسبي براي مشكلات مختلف مربوط به انرژي هستند. هيدروژن را مي توان با استفاده از انواع منابع انرژي اوليه توليد كرد و درتمام موارد و كاربردهاي سوخت هاي فسيلي مورد استفاده قرار داد. هيدروژن، به ويژه، منابع تجديدپذير انرژي را تكميل مي كند و آنها را در هرمحل و هر زمان به صورتي مناسب در دسترس قرار داده و در اختيار مصرف كننده مي گذارد. هيدروژن در مقايسه با سوخت هاي ديگر مي تواند با راندمان بالاتر و احتراق بسيار نيز، به ساير اشكال انرژي تبديل شود.

سيستم انرژي هيدروژني به دليل استقلال از منابع اوليه انرژي، سيستمي دايمي و پايدار، فنا ناپذير، فراگير و تجديدپذير است. ازاين رو، پيش بيني مي شود كه در آينده اي نه چندان دور، توليد و مصرف هيدروژن به عنوان حامل انرژي، برسراسر اقتصاد جهان سرايت كرده و «اقتصاد هيدروژن‌‌» تثبيت شود.

نتيجه گيري

آمارها، گوياي آن است كه بزرگ ترين عامل انهدام و آلودگي محيط زيست درميان عوامل انسان ساخت، عبارت است از توليد، تبديل ومصرف انواع انرژي، اين درحالي است كه نه تنها مصرف انرژي درجهان در سطح ثابتي باقي نخواهد ماند، بلكه پيش بيني ها، حاكي ازافزايش مصرف آن در سال هاي آتي ناشي از افزايش جمعيت، ميل به رفاه و افزايش توليد ناخالص سرانه در جهان كه پيش بيني مي شود تا سال 2020 به حدود متوسط 7000 دلار يعني، تقريباً 75 درصد بيش از سال 1890 باشد.
پيامد مصرف اين ميزان انرژي، افزايش ميزان انتشار دي اكسيد كربن از 9/5 گيگا تن كربن در سال 1990 به 4/8 در 2020 خواهد بود. انتشار گازهاي آلايندهSOX وNOX را بايد به اين ميزان اضافه كرد. مطالعات وتجربيات نشان مي دهد كه دو راه حل اصلي براي تعديل اين مشكل وجود دارد:

- افزايش بازده مصرف انرژي
- افزايش سهم انرژي هاي تجديد پذير در تركيب انرژي جهان.

يادآوري اين نكته بسيار مهم است كه استفاده از انرژي هاي تجديد پذير در مقايسه با سوخت هاي فسيلي، هر چند از هزينه بهره برداري بسيار اندك برخوردار است، لكن هزينه هاي سرمايه گذاري بسيار بالاتر و حتي چندين برابر خواهد داشت. به عنوان نمونه، هزينه هاي سرمايه گذاري توربين هاي بادي حداقل سه برابر، نيروگاه هاي حرارتي خورشيدي بيش از 8 برابر وسيستم هاي فتوولتائيك حدود 10 برابر هزينه سرمايه گذاري توربين هاي گاز است. در حقيقت، همين موانع سبب شده كه سهم انرژي هاي نو در حال حاضر كمتر از 2 درصد و در2020 حدود 4 درصد از كل انرژي مصرفي جهان پيش بيني شود. استفاده از منابع انرژي جديد، بجاي منابع فسيلي الزامي است. سيستم جديد انرژي آينده، بايد متكي به تغييرات ساختاري وبنيادي باشد كه در آن، منابع انرژي بدون كربن، نظير انرژي خورشيدي و هسته اي وكربن خنثي مانند بيوماس مورد استفاده قرار مي گيرند. كه در حال حاضر به دلايل متعدد، نفوذ و توسعه انرژي هاي نو را بسيار كند ومحدود ساخته است.


تهیه شده به دست خلیل کاظمی
 

mahdi.adelinasab

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
بررسی ابعاد و راههای جلوگیری از سوزانده شدن گازهای همراه نفت در کشور

بررسی ابعاد و راههای جلوگیری از سوزانده شدن گازهای همراه نفت در کشور

بهرهبرداری بهینه از گازهای همراه میادین نفتی، به عنوان یکی از رسالت­های مهم شرکت ملی نفت ایران همواره مورد تاکید بوده است؛ ولی متاسفانه هنوز مقادیر قابل توجهی از این گازها در کشور سوزانده می­شود. این در حالی است که مطابق مطالعات انجام شده، طرحهای جمعآوری گازهای همراه و جلوگیری از سوزاندن آنها, در بسیاری از موارد صرفهٔ اقتصادی نیز دارد. در مطلب زیر که به بررسی ابعاد و راههای جلوگیری از سوزانده‌‌شدن گازهای همراه کشور میپردازند، از نتایج مطالعات مؤسسه مطالعات بینالمللی انرژی استفاده شده است: بر اساس مطالعات انجام شده در کشور، میزان تولید گاز همراه نفت در سال ۱۳۷۹، معادل ۲۵۰۰ میلیون فوت مکعب در روز بوده است که از این مقدار، ۷۵ درصد آن جمعآوری شده و به مصارف مختلف اختصاص یافته است. ۳ درصد از گاز همراه تولیدی نفت نیز به مصارف عملیاتی "تاسیسات بهرهبرداری و گاز مایع" رسیده است. لذا در سال ۷۹، حدود ۲۲ درصد از کل گاز همراه تولیدی، معادل ۵۵۰ میلیون فوت مکعب در روز (به ارزش تقریبی روزانه ۴۰۰ هزار دلار)، سوزانده شده است.باید این نکته را نیز مد نظر قرار داد که علاوه بر سوخته شدن مقادیر قابل توجهی از گازهای همراه, لطمات زیست­محیطی فراوانی نیز به کشور رسانده می­شود. گازهای همراه که از مخازن نفت استحصال می­شوند، در مناطق مختلف خشکی و دریایی کشور قرار دارند. مخازن نفت مناطق خشکی که قسمتهای عمده­ای از گازهای همراه آنها سوزانده می­شود, عمدتاً در استانهای خوزستان, ایلام, بوشهر, لرستان و کرمانشاه قرار دارند.
۱) گازهای همراه استحصال شده در استان خوزستان
مخازن نفتی که در استان خوزستان تمامی یا بخشی از گازهای همراه نفت آنها سوزانده میشود، عبارتند از:

آبتیمور

اهواز ( بنگستان)

هفتکل

کارون

کوپال (بنگستان)

منصوری

مسجدسلیمان

پرسیاه

قلعهکنار

زیلوئی

لالی

رامشیر

مارون (بنگستان)
لازم به ذکر است, در بین میادین مذکور، پروژه "آماک" برای جمعآوری و استفاده از گازهای همراه میادین آبتیمور، اهواز (بنگستان)، منصوری، کوپال (بنگستان) و مارون (بنگستان) در نظر گرفته شده است. با این وجود، بررسیهای انجام شده نشان داده است که با اجرای برنامههای توزیع گاز و افزایش تولید از این میادین، ظرفیت طراحی شدهٔ پروژهٔ آماک جهت جمعآوری تمامی گازهای همراه در سه میدان اهواز، آب تیمور و منصوری کافی نبوده است.مطالعات فنی و اقتصادی نشان داده است که طرح بهینه برای استفاده از گاز همراه مازاد سه میدان آبتیمور، منصوری و بنگستان اهواز، تزریق در مخازن نفت است. در نتیجه هر سه میدان، در برنامهٔ تزریق گاز قرار دارند و گازهای مازاد هر میدان میتوانند بخشی از گاز تزریقی به مخزن مربوطه خود را تشکیل دهند. این سه طرح تزریق گاز که اجرای آنها منوط به اجرای طرحهای افزایش تولید مخزن بنگستان است، جمعاً ۵۳.۵ میلیون دلار هزینه در بر خواهد داشت.مناسبترین روش استفاده از گازهای همراه هفتکل، جایگزینی آن بهجای بخشی از گاز تزریقی از گنبد نفت سفید در مخزن هفتکل است که هزینهٔ اجرای این پروژه در حدود ۶.۳ میلیون دلار برآورده شده و با در نظرگرفتن بازیافت ثانویهٔ نفت، از نظر اقتصادی طرحی بسیار مطلوب خواهد بود. مضافاً اینکه برای جلوگیری از سوزاندن گاز، تولید گاز گنبد نفت سفید نیز با توجه به اثرات غیر مطلوب تولید از گاز گنبد مخازن نفتی کاهش خواهد یافت.طرح پیشنهادی برای مجموعهٔ گازهای همراه میادین مسجد سلیمان، کارون، لالی، زیلوئی و پرسیاه که در منطقه مسجدسلیمان تولید میشوند، عبارت از جمعآوری، استحصال مایعات گازی و انتقال آنها به شبکهٔ سراسری گاز در اهواز است. برای اجرای این طرح، لازم است تا علاوه بر پروژهٔ مصوب احداث واحد بهرهبرداری هفتشهیدان در مسجد سلیمان، ایستگاههای تقویت فشار گاز، یک واحد شیرینسازی و یک کارخانهٔ گاز مایع نیز بههمراه خطوط لوله مورد نیاز در منطقه احداث شود.گازهای همراه میادین مزبور پس از جمعآوری و شیرینسازی به کارخانهٔ جدید گاز مایع منتقل میشوند و گاز سبک خروجی و همچنین NGL حاصله به منطقه اهواز منتقلشده و به خروجی کارخانه گاز مایع متصل خواهند شد.
 

mahdi.adelinasab

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
ادامه----->

ادامه----->

۲) گازهای همراه استحصال شده در استان ایلام
در استان ایلام، میادین نفتی دهلران، دانان، دالیری، چشمهخوش، پایدار و پایدار غرب در مدار تولید قرار دارند. نفت میادین چشمهخوش، پایدار و پایدار غرب و دالیری در واحد بهرهبرداری چشمهخوش فرآورش میشوند و گازهای همراه این میادین، برای افزایش تولید از میدان چشمهخوش جمعآوری گردیده و تزریق خواهند شد.گازهای همراه نفت میادین دهلران و دانان در واحد بهرهبرداری دهلران تولید میشوند که متاسفانه سوزانده می­شوند. طرح بهینه برای جمعآوری و استفاده از این گاز، انتقال آن به ورودی پالایشگاه گاز ایلام میباشد تا بههمراه گاز تنگ بیجار در این پالایشگاه مورد فرآورش قرار گیرد. در این طرح، گاز همراه دهلران و دانان به میزان ۶۸ میلیون فوت مکعب در روز با احداث ایستگاه تقویت فشار و از طریق ۱۷۰ کیلومتر خط لوله به ورودی پالایشگاه ایلام منتقل خواهد شد. هزینهٔ اجرای این طرح ۹۱ میلیون دلار و نرخ داخلی بازگشت سرمایهٔ آن در حدود ۳۶ درصد برآورد شده است. در این طرح، هزینههای مربوط به تغییر ظرفیتهای بخشی از فاز ۱ پالایشگاه ایلام نیز دیده شده است.
۳) گازهای همراه استحصال شده در استان بوشهر
در استان بوشهر، میادین نفتی "بینک"، "گلخاری" و "نرگسی" در مدار تولید قرار دارند که گاز همراه آنها سوزانده می­شود. البته برای استفاده از گازهای همراه میادین "بینک" و "گلخاری" جهت انتقال به کارخانهٔ "گاز مایع ۱۳۰۰" برنامهریزی­هایی صورت پذیرفته است.در خصوص میدان نفتی" نرگسی"، روشهای مختلف جمعآوری و استفاده از گاز همراه مورد مطالعه قرار گرفته و تزریق آن در مخزن "نرگسی" به عنوان طرح بهینه انتخاب شده است. هزینهٔ اجرای این طرح تزریق، ۲۴.۵ میلیون دلار برآورد شده است. این طرح، مشتمل بر احداث ایستگاه تراکم گاز در جوار واحد بهرهبرداری "نرگسی" و احداث خط لوله مورد نیاز است.
۴) گازهای همراه استحصال شده در استان لرستان
تنها میادین نفتی تولیدی در استان لرستان، میادین "سرکان" و "مالهکو" هستند. گاز همراه نفت این دو میدان در واحد بهرهبرداری "سرکان" بهمیزان ۵.۸ میلیون فوت مکعب در روز تولید و سوزانده میشود. راه­حل بهینه برای استفاده از این گاز، انتقال آن برای مصارف سوخت به شهر پلدختر میباشد که در ۱۲ کیلومتری واحد بهرهبرداری قرار گرفته است و اجرای آن منوط به ایجاد شبکهٔ گازرسانی در این شهر توسط شرکت ملی گاز ایران خواهد بود. این گاز قبل از انتقال، نیاز به فرآیندهای شیرینسازین، نمزدایی و کنترل نقطه شبنم در محل واحد بهرهبرداری سرکان دارد که در طرح نیز دیده شده است. هزینهٔ اجرای این طرح ۸.۱ میلیون دلار خواهد بود.
۵) گازهای همراه استحصال شده در استان کرمانشاه
تنها میدان نفتی در حال تولید استان کرمانشاه، میدان نفتشهر است که در فاصلهٔ ۶۰ کیلومتری شهر قصرشیرین و در خط مرزی ایران و عراق قرار دارد. میزان نفت تولیدی این میدان در دورهٔ ۲۰ ساله پیشبینی می­شود از ۶ هزار بشکه در روز در سال ۱۳۸۰ به حدود هزار بشکه در روز در سال ۱۳۹۹ برسد. گاز همراه این میدان در حال حاضر سوزانده می­شود و راه حل بهینهٔ استفاده از این گاز، تراکم و انتقال آن به مرکز جمعآوری گاز تنگ بیجار است که در فاصلهٔ ۴۰ کیلومتری واحد بهرهبرداری نفتشهر قرار دارد. این گاز در نهایت به همراه گاز تنگ بیجار به پالایشگاه ایلام منتقل خواهد شد. هزینهٔ اجرای این طرح ۴.۹ میلیون دلار برآورد شده است.
۶) گازهای همراه میادین نفتی دریایی
میادین توسعه یافته دریایی به چهار منطقه بهرگان، خارک، لاوان و سیری تقسیم میگردند:
الف) منطقه سیری؛ شامل میادین سیوند، دنا، نصرت، الوند و اسفند.
ب) منطقه لاوان؛ شامل میادین نفتی رشادت، رسالت و سلمان.
ج) منطقه خارک؛ شامل میادین نفتی ابوذر، درود و فروزان.
د) منطقه بهرگان؛ شامل میادین نفتی هندیجان، بهرگانسر، نوروز و سروش.
قسمتی از گازهای همراه این میادین در سکوهای بهرهبرداری استفاده و یا سوزانده میشوند و مابقی همراه با نفت به پایانههای صادراتی منتقل و پس از تفکیک یا مورد استفاده قرار میگیرند و یا متاسفانه سوزانده میشوند. جدول شماره ۱, میزان تولید و مصرف گاز همراه میادین دریایی را در سال ۱۳۸۰ نشان می­دهد.
 

mahdi.adelinasab

کاربر بیش فعال
کاربر ممتاز
ادامه----->

ادامه----->

در راستای کاهش این میزان راهحلهای زیر پیشنهاد شده است:
در خصوص منطقهٔ سیری کل ذخیرهٔ اولیهٔ نفت این منطقه، معادل 1.25 تریلیون فوت مکعب و کل ذخایر گاز باقیمانده آن، معادل 1.09 تریلیون فوت مکعب است. مهمترین میدان تامینکنندهٔ گاز این منطقه، میدان سیری "E" است. اما از آنجا که تولید نفت و گاز میادین منطقه رو به کاهش است و احداث تاسیسات جدید تصفیهٔ گاز و تاسیسات زیربنایی و تقویت فشار برای استفاده در مناطق صنعتی و یا حتی تعهد و اجرای هر نوع طرح صادرات گاز، مستلزم تولید مشخص و ثابت گاز در یک دوره درازمدت است، لذا باید فکری برای جبران کاهش گازهای همراه تولیدی میادین کرد؛ در این راستا میتوان از گاز لایهٔ گازی ایلام در میدان سیری "E" به عنوان منبع تامینکنندهٔ گاز استفاده نمود. این کار منوط به سرمایهگذاری در طرحهای جمعآوری گاز و نیز ایجاد تعهد تامین مستمر گاز برای صادرات خواهد بود.با وجودی که هیچ یک از میادین این منطقه در حال حاضر نیاز به تزریق گاز ندارند، لذا جمعآوری گازهای همراه منطقه در جزیرهٔ سیری به لحاظ فنی و اقتصادی توجیهپذیر است. از طرف دیگر با توجه به نیازهای امارات متحده عربی، امکان تامین و صادرات گاز غنی برای صادرات به "میدان فاتح" فراهم است؛ زیرا طرح صادرات گاز ترش غنی نیاز به تاسیسات و هزینهٔ اولیه کمتر داشته و هزینهٔ عملیاتی پایینتری را در بر میگیرد.در خصوص منطقه لاوان نیز با توجه به روند رو به کاهش تولید نفت و گاز میادین نفتی این منطقه، وجود کارخانجات تصفیهٔ گاز برای استفاده از گاز در شبکهٔ سراسری، مستلزم تولید مشخص و تقریباً ثابت در یک دورهٔ درازمدت است. لذا استفادهٔ از لایهٔ مشترک گازی "خوف سلمان" به عنوان منبع تامینکننده گاز برای جبران کاهش گازهای همراه تولیدی، توجیهکننده هر نوع سرمایهگذاری در طرحهای جمعآوری گاز و نیز ایجاد تعهد تامین مستمر گاز برای استفاده در شبکه و صادرات در منطقه لاوان است. با توجه به مسائل فنی و اقتصادی مطالعهشده، اولویتهای اول و دوم استفاده از گازهای این منطقه به صورت زیر می­توانند, خلاصه شوند:

اولویت اول: اولویت اول استفاده از گازهای این منطقه، صادرات گاز غنیشده به میزان ۵۹۰ میلیون فوت مکعب در روز به امارات متحدهٔ عربی به صورت قرارداد درازمدت و با استفاده از گاز مخزن مشترک گازی "خوف" از طریق نصب سکوی جمعآوری و صادراتی در نزدیکی مجتمع دریایی میدان سلمان و ارسال مستقیم گاز به "جبل­علی" و یا میدان "مبارک" میباشد.البته این طرحها, زمانی مزیت اقتصادی خواهند داشت که قیمت گاز پایه برای فروش، حداقل در حدود ۹۰ الی۹۵ سنت برای هر میلیون بیتییو (ارزش حرارتی گاز) در محل تحویل در نظر گرفته شود. اما در قیمتهای پایینتر، مسئله صادرات اولویت خود را در مقایسه با سایر حالات استفاده از گاز با فرض قیمتهای مشابه گاز از دست نخواهد داد.

اولویت دوم: در صورت عدم امکان صادرات گاز به خارج از ایران، طرح گردآوری گازها در سکوی بهره‌‌برداری و انتقال در نزدیکی مجتمع تاسیساتی سلمان و همچنین انتقال مستقیم گاز ترش غنیشده به میزان ۵۹۰ میلیون فوت مکعب به بندر عسلویه برای پیوستن به شبکهٔ تزریق گاز به مخازن مناطق نفتخیز جنوب، اولویت دوم میباشد.در منطقه بهرگان و خارک نیز, جمعآوری توام گازهای همراه دو منطقه بهرگان و خارک به لحاظ فنی و اقتصادی توجیهپذیر است، ولی اجرای هر نوع پروژه جهت جمعآوری جداگانهٔ گازهای منطقهٔ بهرگان از نظر اقتصادی توجیهپذیر نیست.هر چند اجرای جمعآوری گازها در جزیرهٔ خارک از نظر اقتصادی توجیه شده است، لیکن با توجه به محدودیتهای مرتبط با فضای لازم برای احداث تاسیسات جدید، ملاحظات ایمنی و مسائل زیستمحیطی ضرورت دارد تصمیمگیری در این خصوص با توجه به کلیهٔ ملاحظات مطروحه اتخاذ شود.
ـ نکته
با توجه به حجم زیاد گازهای سوزانده شده, برنامه­ریزی اجرایی هرچه سریعتری در زمینه استفاده از این گازها ضروری به نظر می­رسد. متاسفانه علی­رغم توجیه اقتصادی و زیست­محیطی قابل قبول, هنوز اقدامات جدی در این خصوص به­عمل نیامده است. جمع­آوری گازهای همراه که عموماً فشار پایینی دارند, نیازمند به تکنولوژی خاصی نمی­باشد. برخی از کارشناسان دولتی, هزینه­های زیاد در جمع­آوری گازهای همراه و ناتوانی دولت جهت تامین سرمایه­ لازم برای کار را تنها توجیه عدم استفاده از گازهای استحصالی از مخازن نفتی می­دانند. این درحالی­است که اکثر ارقام سرمایه­گذاری­های انجام شده در طی مدت کوتاهی قابل برگشت هستند و همچنین نیاز چندانی به سرمایه­گذاری­های عظیم در این رابطه وجود ندارد.
 
روش جدیدی برای تولید سوخت موتور های دیزلی و مواد شیمیایی صنعتی از قند

روش جدیدی برای تولید سوخت موتور های دیزلی و مواد شیمیایی صنعتی از قند

بالا رفتن قیمت نفت و گاز طبیعی تئوری جالب تهیه سوخت موتروهای دیزلی را از گیاهان بجای پترولیم مطرح ساخته است. هر دو سوخت بیو (بدست آمده از جانوران زنده که به عنوان Bio-diesel شناخته می شود) و سوخت نرمال (بدست آمده از پالایش پترولیم) تاثیرات متفاوتی را بر بازار جهانی می گذارند.
در تهیه سوخت هیدروکربن های حد واسط (Intermediates) مورد استفاده قرار می گیرند و قیمت گذاری کنونی بازار بر اساس مقادیر این مواد در نفت خام و گاز طبیعی می باشد.
آقای جیمز دومسیک (James Dumesic)، پروفرسور مهندسی بیولوژی و مکانیک از دانشگاه ویکانسین – مادیسون، در جورنال science در روز سی ام ماه جون میلادی روش بهتری را برای تولید حد واسط های شیمیایی HMF (Hydroxyethylfurfural) از قند گیاهی (مانند قندی که در عسل وجود دارد) گزارش داد. HMF را می توان به پلاستیک، مواد افزودنی به سوخت، و حتی خود سوخت تبدیل کرد. ولی این روش کمتر مورد استفاده قرار گرفته است زیرا روش گران قیمتی می باشد.
در تولید HMF تعادل شیمیایی، فشار، دما و طراحی راکتور نقش دارند. بعد از اینکه در حضور کاتالیزور (عامل سرعت دهنده به واکنش که در بعضی موارد سرعت واکنش را کاهش می دهد) قند گیاهی به HMF تبدیل گشت، HMF تولیدی بصورت محلول به محل دیگری جابجا شده و بعد از آن HMF خالص از محلول جدا می گردد. پیش از این مظالعات و نتایجی در این فرایند بدست آمده بود ولی نتایج گروه پرفسور دومسک با بهره دهی بالاتر بوسیله روش آسانتری گزارش شده است.
بعد از بدست آوردن HMF، براحتی می توان آنرا به پلاستیک و یا سوخت گازوئیل تبدیل نمود. سوخت بیو علاوه بر این روش از چربی و حتی روغن باقی مانده در آشپزی با همان مزایای صنعتی و محیط زیستی روش قبل، قابل استحصال می باشد. بجای خرید پترولیم و وارد کردن آن، مواد خام از کشاورزان داخلی تهیه می گردد. گسترش این روش باعث کاهش قیمت های بازار نفت نیز می گردد.
استفاده از باقیمانده محصولات کشاورزی نیز باعث کاهش گرم شدن جهان بخاطر تولید دی اکسید کربن از سوخت های فسیلی می گردد. زمانیکه از سوخت های فسیلی استفاده می شود، کربن موجود در زمین به اتمسفر هوا اضافه می گردد که یک حجم اضافی کربن به چرخه کربن وارد شده است. ولی با استفاده از سوخت های بیو، کربن وارد شده به اتمسفر همان کربن گرفته شده از اتمسفر بوسیله گیاهان استفاده شده در تولید سوخت بیو می باشد. پس جرم کربن اضافی ای به اتمسفر هوا اضافه نشده است. حفظ شدن تعادل چرخه کربن برای حفاظت از محیط زیست مهم می باشد.
آزمایشات گوناگونی برای اقتصادی و صنعتی کردن روش، استفاده از قند ها با ترکیبات پیچیده تر در تولید HMF، و استفاده از HMF برای تولید مواد مصرفی و سوختی گوناگون در حال اجراست. امید است در آینده ای نه چندان دور، روش های مطرح شده بتواند نیاز جهانی برای سوخت را تامین ساخت و بحران قیمت های بالای نفت و انرژی را کاهش دهد.
تهیه کننده:
حسام
hesam@petroleumtimes.com
 

اشکان فروتن

مدیر بازنشسته
Hydroxymethylfurfural

From Wikipedia, the free encyclopedia

Interested in contributing to Wikipedia?


Jump to: navigation, search
Hydroxymethylfurfural Chemical name5-(hydroxymethyl)-2-furaldehydeChemical formulaC6H6O3Molecular mass126.11 g/molCAS number[67-47-0]Density1.29 g/cm3Melting point30 - 34 °CBoiling point114 - 116 °C sous 1 mbarSMILESO=Cc1ccc(CO)o1Disclaimer and referencesHydroxymethylfurfural, HMF or 5-(Hydroxymethyl)furfural is an aldehyde and a furan compound formed during the thermal decomposition of sugars and carbohydrates [1]. HMF has been identified in a wide variety of heat processed foods including milk, fruit juices, spirits, honey, etc. Recent studies proved HMF is also found in cigarettes.
Contents

[hide]​
[edit] History

This organic compound was studied by French chemist Louis Maillard in 1912 while doing research about non enzymatic reactions from glucose and lysine.

[edit] Production

Just like the production of furfural, HMF can be produced from biomass.
In 2006 a chemical and biological engineering professor from University of Wisconsin-Madison claimed to have discovered a new way of creating HMF from fructose [2] [3]:
In this new method, fructose is reacted with hydrochloric acid in an aqueous phase and the formed HMF (very water-soluble) is then continuously extracted into Methyl isobutyl ketone as an organic phase at 180°C (think pressure cooker). The water phase is modified with DMSO and PVP, reducing the amount of side product to a minimum. The organic is modified with 2-butanol in order to improve the amount of HMF in the organic phase. In an optimized system for fructose (but not raw biomass), conversion is 77% with half the HMF ending up in the organic phase. Removing the (high boiling) solvents remains an issue.
In the image above are displayed in a series of chemical equilibria: fructopyranose 1, fructofuranose 2, two intermediate stages of dehydration (not isolated) 3,4 and finally HMF 5.
June 2007 - Researchers at Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) claim to have discovered an easy, inexpensive process (using chromium chloride as catalyst) to directly convert both fructose (yielding 90%+) and glucose (yielding 70%+) into a HMF, leaving very little residual impurities.[4] This discovery has great relevance for the manufacturing of plastics and synthetic fuels directly from biomass, since glucose can be derived directly from starch and cellulose, both widely available in nature. [5]

[edit] Uses

HMF is identified as a biofuel with great potential. Organic oxidation of this compound also gives 2,5-furandicarboxylic acid which may replace terephthalic acid as a monomer in the production of plastics.
5-HMF is under investigation as a treatment for sickle cell disease.

[edit] Biological hazards

The National Institute of Environmental Health Sciences nominated HMF based on the potential for widespread exposure in the diet, evidence for carcinogenic potential of other members of this class, and the fact that little is known about HMF toxicity. NTP plans to develop protocols to investigate the metabolism, toxicity and carcinogenicity of HMF.

[edit] References
  1. <LI id=_note-0>^ HMF, hydroxy-methyl-furfural. hydroxy-methyl-furfural. Retrieved on September 10, 2005. <LI id=_note-1>^ terradaily.com News Article <LI id=_note-2>^ Phase Modifiers Promote Efficient Production of Hydroxymethylfurfural from Fructose Yuriy Román-Leshkov, Juben N. Chheda, James A. Dumesic Science 30 June 2006: Vol. 312. no. 5782, pp. 1933 - 1937 10.1126/science.1126337 <LI id=_note-3>^ PNNL News Release
 

اشکان فروتن

مدیر بازنشسته
توليد پلاستيك هاى زيستى



دانشمندان درصدد هستند تا با استفاده از مواد قندى، پلاستيك تهيه كنند و به اين ترتيب وابستگى به مواد نفتى را كاهش دهند. اين دانشمندان اميدوارند در نهايت بتوانند از شيره غنى از فروكتوز ذرت يا ديگر مواد گياهى پلاستيك بسازند. محققان و شركت هاى بسيارى در جهان سرگرم ساخت پلاستيك هاى گياهى هستند تا به اين ترتيب از ميزان انتشار گاز كربن دى اكسيد بكاهند و در ضمن از نياز روزافزون به نفت براى تهيه پلاستيك كاسته شود. هم اكنون محققان دانشگاه ويسكانسين توانسته اند به روش كارآمدى براى تبديل فروكتوز به نوعى بسپار (پليمر) دست يابند. آنها توانستند ماده اى به نام ۵ - هيدروكسى متيل فورفورال (HMF) را به فوران دى كربوكسيليك اسيد (FDCA) تبديل كنند كه ساختارش تا حدود زيادى به پلاستيك هاى نفتى شبيه است كه معمولاً از آن براى توليد بطرى هاى پلاستيكى استفاده مى شود. اين محققان توانستند طى يك واكنش نود درصد از فروكتوز موجود در محلول را به HMF تبديل كنند. ايده ساخت بسپارهاى زيستى ايده چندان تازه اى هم نيست. يكى از اولين پلاستيك ها سلولوئيد است كه از نوعى بسپار طبيعى به نام سلوز ساخته مى شود. به تازگى از باكترى ها نيز براى تبديل قند به PHA استفاده مى كنند كه نوعى پلاستيك تجزيه شدنى است. با اين همه پژوهشگران اميدوارند HMF به دليل دارا بودن ساختار شيميايى متفاوت، طراحى و ساخت گسترده وسيعى از مواد با خواص گوناگون را امكان پذير سازد. يكى از مهندسان شيمى مى گويد گام بعدى ساخت كارخانه اى براى توليد مقدار زياد HMF و تبديل آن به پلاستيك است. در عين حال وى خاطرنشان كرد تا زمانى كه مواد اوليه پتروشيميايى به نسبت با قيمت ارزان در دسترس است، تمايل كمى براى توليد پلاستيك هاى زيستى وجود دارد.
Newscientist.com
 

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
پست های اول و آخری خیلی جالب بودن. ممنون.
 
اتانول سوخت پاك آينده

اتانول سوخت پاك آينده

وابستگي كشورهاي پيشرفته به نفت و وقوع بحران‌هاي نفتي در دهه 1970 به دليل فزوني مصرف بر توليد و نيز افزايش فوق‌العاده قيمت نفت، كشورهاي صنعتي را بر آن داشت تا با مسئله انرژي برخوردي متفاوت كنند. شروع نگراني‌هاي زيست‌محيطي و كاهش منابع فسيلي، بهبود استانداردهاي زيست‌محيطي زندگي در قالب كنوانسيون‌ها و پيمان‌نامه‌هاي متفاوت- نظير پروتكل كيوتو- از سوي ديگر، منجر شد تا متخصصان با اعمال روش‌هاي گوناگون و استفاده از مواد جايگزين در بنزين و يا تهيه سوخت‌هاي جايگزين پاك، به اهداف خود در زمينه حفظ محيط‌زيست و توسعه پايدار، دست يابند. در حال حاضر، اتانول به عنوان منبعي قابل اعتماد، مي‌تواند جايگزين سوخت‌هاي رايج باشد. اتانول با توجه به منابع هر كشوري قابل توليد است. در ايران از ملاس، در امريكا از ذرت، در اروپا از سيب‌زميني و... اتانول به دست مي‌آورند. در اين مقاله سعي شده است، ضمن بررسي روش‌هاي توليد اتانول در كشور، به جنبه‌هاي اقتصادي، زيست‌محيطي و... اين سوخت پرداخته و روش‌هايي مناسب براي توليد و استفاده از آن پيشنهاد شود.

در حال حاضر، افزون‌بر 98 درصد از اتانول توليدي در جهان، با استفاده از روش تخمير قندها، حاصل مي‌شود. قند مورد استفاده را مي‌توان از منابعي مختلف نظير مواد نشاسته‌اي، قندي، كشاورزي، پساب‌هاي صنعتي و منابع ليگنوسلولزي استحصال كرد.
هزينه توليد اتانول، نسبت به قيمت مواد اوليه، قيمت تحويل آن به بخش فرايند و همچنين تركيب مواد اوليه، حساسيت بالايي دارد. بنابراين، موفقيت در توليد اتانول و رقابت آن با بنزين مي‌تواند به موقعيت جغرافيايي منطقه، نوع آب و هوا، روش توليد، خواص محصولات كشاورزي و نوع ضايعات آنها بستگي داشته باشد. سيستمي كه براساس هزينه پايين مواد اوليه، دسترسي آسان به مواد اوليه و استفاده از محصولات جانبي تأسيس شده باشد، ممكن است توجيه اقتصادي داشته باشد.

منابع سلولزي
در حال حاضر، با توجه به پيشرفت تكنولوژي، پتانسيلي جهاني براي استفاده از مواد ليگنوسلولزي و تبديل آن به الكل از طريق تخمير، به وجود آمده است.
توليد انبوه مواد سلولزي از انواع كربوهيدرات‌ها، در كل جهان رايج است و تحقيقات بسياري در زمينه فرايندي‌كردن مواد ليگنوسلولزي و تبديل آنها به اتانول در حال انجام است. البته مشكلات تكنيكي و اقتصادي موجود در زمينه هيدروليز به منوساكاريدهاي تشكيل‌دهنده آن، تأثير زيادي بر امكان‌سنجي توليد اتانول دارد. براي اقتصادي‌بودن و استفاده مؤثر در مقياس صنعتي، بايد ملاحظات خاصي نظير توسعه همه‌جانبه فرايند، جداسازي محصولات و بازيابي استفاده از محصولات جانبي را مدنظر قرار داد.
طبيعت كريستالي و چسبنده سلولز و مقاومت آن در برابر انواع روش‌هاي هيدروليز و توليد قندهاي قابل تخمير، به كانون تحقيق و توسعه براي توليد اقتصادي اتانول از مواد سلولزي تبديل شده است.

مشتقات كشاورزي
ميزان توليد ضايعات و پسمان محصولات كشاورزي در جهان، بسيار بالا بوده و با توجه به تركيب آنها، به منبعي مناسب تبديل شده است. برگشت اين ضايعات به خاك، زمينه‌ساز افزايش حاصلخيزي، كنترل فرسايش، آزادسازي مواد موردنياز خاك و پايداري ساختمان آن مي‌شود. فصلي بودن اين توليدات و پراكندگي آنها، افزايش هزينه را در پي دارد.

جدول 1: تركيب عمومي برخي انواع چوب











زباله‌هاي خانگي
يكي از منابع بزرگ ضايعات مواد سلولزي در كشورهاي پيشرفته، زباله‌هاي خانگي هستند. در 1980، ميزان توليد روزانه اين ضايعات در امريكا 105×28 تن بوده كه 58 درصد از آن سلولز بوده است. توليد اتانول از زوائد جامد شهري در سطح تجاري، توسط امريكا و كانادا امكان‌پذير خواهد بود.

محيط‌هاي جنگلي
توليد اتانول به عنوان محصول سلولزي به مثابه منبع قندي، حساسيت شديدي به نوع درخت دارد. در حالت عمومي، چوب‌هاي سخت، سوبستراي مناسب‌تري در مقايسه با چوب‌هاي نرم هستند. ميزان سلولز در چوب، به ميزان باران، شرايط خاك و آب و هوا بستگي دارد.
چوب سخت در درختاني مانند درخت سپيدار، تبريزي، افرا، بلوط و... چوب نرم در درختاني مانند درخت كاج سفيد، درخت ماموت و صنوبر شرقي، يافت مي‌شود. ساير مواد اوليه در جدول 2 آمده‌اند.

جدول 2: منابع اوليه توليد الكل















كاربرد اتانول
اتانول با توجه به خواص شيميايي و فيزيكي خود، موارد استفاده متعددي دارد كه چند نمونه از آنها عبارتند از:
1. اتانول به عنوان حلال
2. اتانول به عنوان سوخت
3. اتانول به عنوان ماده اوليه توليد ETBEا1 به منظور افزايش عدد اكتان
نظير ETBEا2 كه ماده‌اي افزودني به بنزين براي افزايش عدد اكتان است. البته در حال حاضر MTBE مشكوك به سرطان‌زايي بوده و مصرف آن رفته‌رفته متوقف مي‌شود. با جايگزين ETBE مي‌توان به عدد اكتان بالاتري دست ‌يافت. ETBE داراي ضريب فراريت كمتري نسبت به MTBE بوده و محتواي اكسيژن آن بيشتر است. بنابراين با مصرف آن، احتراق كامل‌تر و سوختي تميزتر و در نتيجه آلودگي كمتر هوا خواهيم داشت.
 
اتانول به عنوان سوخت
يكي از مسائل و مشكلات پيش‌روي بشر در قرن 21، مسئله محيط‌زيست است. افزايش جمعيت و توسعه استانداردهاي زندگي، رابطه‌اي مستقيم با مصرف انرژي و سوخت در منازل و خودروها دارد. انسان‌ها همواره به آب و هواي پاك، سوخت تميز و مواد قابل بازيافت و تجزيه شونده نياز دارند. به همين علت، بشر ناخواسته به‏سوي استفاده از سوخت پاك هدايت مي‌شود. در اين ميان، اتانول مي‌تواند به عنوان منبع انرژي تميز و قابل اطمينان مطرح باشد.
در حال حاضر، سه راه براي استفاده از اتانول به عنوان سوخت وجود دارد:
1. اتانول به صورت مخلوط با بنزين به صورت 10-E يا 85-E
2. توليد ETBE به مثابه افزايش‌دهنده عدد اكتان
3. اتانول به صورت خالص به عنوان سوخت
بنزين حاوي اتانول Gashol ناميده مي‌شود. از اتانول مي‌توان به عنوان افزايش‌دهنده عدد اكتان استفاده كرد. اتانول را مي‌توان از منابع سلولزي، قندي و نشاسته‌اي به دست آورد و سپس به صورت مخلوط يا خالص، به عنوان سوخت به كار برد. در حال حاضر، اختلاف قيمت بنزين و اتانول و نيز مشكلاتي نظير فرايند توليد، قيمت مواد اوليه و قيمت نفت، نمونه‌هايي از مهم‌ترين مسائل تأثيرگذار بر توسعه اين سوخت جديد تلقي مي‌شوند.
برطبق قانون فدرال امريكا، تمامي خودروها تا سال 2010، بايد از توانايي استفاده از 85-E برخوردار باشند. در 1990، شركت فورد، خودروهاي سازگار با 85-E خود را معرفي كرد. اين خودروها با هر نوع سوختي نظير بنزين بدون سرب و 10-E كار مي‌كنند.
در حال حاضر، افزون‌بر 40 درصد از وسايل نقليه برزيل، از اتانول خالص و بقيه از 10-E استفاده مي‌كنند. اميد است كه تا سال 2010، با توجه به پيشرفت تكنولوژي توسعه ميكرو ارگانيسم‌ها و استفاده كامل از محصولات جانبي، بتوان قيمت اتانول را تا 40 سنت به ازاي هر گالن، كاهش داد كه در اين صورت 100 درصد قابل رقابت با بنزين است.
گفتني است كه ميزان توليد بيواتانول در سال 2003 توسط امريكا، به 81/2 ميليارد گالن رسيد كه نسبت به سال 2003، حدو 32 درصد و نسبت به 1999، حدود 91 درصد رشد داشته است.
توليد اتانول در اروپا به منظور مصرف در خودروها، 5/4 برابر رشد داشته است. يعني ميزان توليد آن در 1993 از 47500 تن به 216 هزار تن در سال 2001 رسيده است. نمودار زير، روند رشد توليد در اين دوره را نشان مي‌دهد.

مزاياي زيست محيطي اتانول
1. كاهش انتشار CO2 : CO2 حاصل از سوخت بنزين و يا هر سوخت ديگر وارد اتمسفر مي‌شود و اين گاز سبب تشديد پديده گلخانه‏اي مي‌شود درحالي كه CO2 حاصل از سوخت بيواتانول و توليد شده در فرايند تخمير توسط گياهان كاشته شده جهت توليد اتانول جذب خواهد شد و اين مزيت بزرگ جهت استفاده بيواتانول به عنوان سوخت است كه حتي در سوخت‌هاي تميزي مانند گاز طبيعي نيز يافت نمي‌شود. [7]
نمودار زير نتايج حاصل از آناليز آلاينده‌هاي CO2 در سوخت‌هاي مورد استفاده اتوبوس‌ها در سوئد را نشان مي‌دهد [5].
2. كاهش انتشار CO و CH: سوخت 10-E و 5-E و 7-E نشان داده‌اند كه ميزان CO را 15-4% و ميزان CH ا7-2% كاهش مي‌دهند.
3. كاهش انتشار VOC: سوخت‌هاي حاوي اتانول كاهش VOC را نشان مي‌دهند و در عين حال نسبت به ساير سوخت‌ها صدمه كمتري به ازن وارد مي‌كنند.
4. كاهش انتشار ذرات معلق (10اPM): اجزاي معلق با قطري كمتر از 10 ميلي‌متر هستند كه در كيسه‌هاي هوايي شش انسان تجمع پيدا مي‌كنند و سبب صدمه زدن به سيستم تنفس و سرطان مي‌شود. در سوخت‌هاي حاوي اتانول انتشار ذرات معلق در حدود 10درصد كاهش مي‌يابد.
5 . اكسيدهاي سولفور (SOX): اگر بيواتانول به عنوان سوخت به صورت خالص به كار رود هيچ‌گونه سولفوري ندارد، در نتيجه اسيدي نداريم و در سوخت‌هاي حاوي اتانول نيز SOX كمتري توليد مي‌شود.
6 . اكسيدهاي نيتروژن (NOX): اين عامل در سوخت‌هاي حاوي اتانول تا 10 درصد افزايش مي‌يابد. با افزايش ميزان اتانول در بنزين، ميزان NOX كاهش مي‌يابد. با تنظيم موتور و درجه حرارت احتراق، مي‌توان اين عامل را در حدي مطلوب نگه داشت.
7. آروماتيك‌ها: اتانول، حاوي هيچ‌گونه آروماتيك، نيست. اين در حالي است كه بنزين‌هاي بدون سرب، 45 درصد آروماتيك دارند.
8 . آلدئيدها: ميزان استالدئيد در سوخت‌هاي حاوي اتانول، افزايش مي‌يابد. با استفاده از تبديل‌كننده كاتاليستي مي‌توان اين عامل را حذف كرد.
9. افزايش عدد اكتان
10. كاهش ضربه زدن3 در موتور

11. ايمني الكل: اتانول، از بنزين ايمن‌تر بوده، ديرتر آتش مي‌گيرد، در برابر شعله آتش به آساني مي‌سوزد و دود كمتري در مقايسه با بنزين، توليد مي‌كند.

ديگر مصارف اتانول
سولفورزدايي از زغال سنگ: در اين روش، اتانول به زغال سنگ اضافه مي‌شود، سپس در حضور يك كاتاليزور، حرارت‌دهي مي‌شود و سولفورهاي معدني و ارگانيك با بازده 90 درصد حذف مي‌شوند.
پلاستيك قابل تجزيه: برخي ميكروارگانيسم‌هاي خاص، با مصرف اتانول مي‌توانند پلاستيك‌هاي سازگار با طبيعت نظير پلي هيدروكسي بوتيرات (PHB) و پلي هيدروكسي والديت (PHV) توليد كنند.

محصولات جنبي ناشي از توليد اتانول
براي توليد اقتصادي و رقابتي الكل با بنزين، بايد حداكثر استفاده از محصولات جنبي را انجام داد.
محصولات جنبي توليد شده در فرايند توليد الكل، عبارتند از:
پروتئين: مواد ليگنوسلولزي مي‌توانند حاوي حدود 15 درصد پروتئين بر مبناي وزن خشك باشند. از اين پروتئين مي‌توان در غذاي حيوانات در واحدهاي دامداري و پرورش ماهي استفاده كرد.
ليگنين: اين ماده به هنگام توليد اتانول از مواد ليگنوسلولزي، بدون تغيير باقي مي‌ماند. اگر واحدي سالانه 95 ميليون گالن اتانول توليد كند، ليگنين توليدي روزانه آن 100 تن است و اين يعني مقدار زيادي جامد. ليگنين، داراي ارزش حرارتي بوده و ميزان آن از 9100 تا 13000 BTU و به ازاي هر پوند با توجه به نوع چوب فرق مي‌كند. بنابراين، ليگنين را مي‌توان به عنوان سوخت در بويلرها سوزاند و از انرژي آن استفاده كرد. تحقيقاتي در مورد استفاده بهتر از ليگنين به عنوان ماده اضافه شونده به آسفالت، آنتي اكسيدان و... در حال انجام است.
فورفورال: هيدروليز زيست توده، آزاد كردن قندهاي سلولز و همي سلولز را در بر دارد. زيلوزقند اوليه همي سلولز، مي‌تواند در حضور اسيد، به فورفورال تبديل شود. از اين تركيب مي‌توان به عنوان حلالي انتخابي، به منظور بالا بردن كيفيت روغن (نرم‌تر و روان‌تر شدن آن) استفاده كرد. هيدروژنه كردن فورفورال در دماي 200 درجه سانتي‌گراد، منجر به توليد الكل فورفورال مي‌شود كه در توليد رزين‌هاي تجاري كاربرد دارند.
فورفورال در دماي پايين، حالت چسبندگي پيدا كرده و به عنوان روكش چوب كاربرد دارد. از اين ماده در توليد نايلون نيز استفاده مي‌شود.
CO2: به ازاي توليد يك متر مكعب اتانول، 76 كيلوگرم دي‌اكسيد كربن توليد مي‌شود كه مي‌توان 70 تا 80 درصد از آن را بازيابي كرده و پس از خالص‌سازي، به‌طور مستقيم در نوشابه‌هاي گازدار و يا يخ خشك به كار برد. بايد توجه داشت كه آزاد شدن CO2 در اتمسفر، زمينه‌ساز افزايش پديده گلخانه‌اي و دماي زمين خواهد شد.
استيلج4: اگر از نيشكر براي توليد اتانول استفاده شود، به ازاي توليد هر ليتر الكل، 12 ليتر استيلج حاصل مي‌شود. معمولاً در هر 100 ليتر استيلج 40 تا 50 گرم ماده آلي وجود دارد كه به عنوان خوراك دام به كار مي‌رود.
اين ماده شامل اجزاي غيرفرار مواد باقي مانده بعد از تقطير الكل است كه تركيب آن بستگي به عواملي مختلف مانند خوراك و محل كشت بستگي دارد. در حالت كلي، اين ماده شامل واكس‌ها، چربي، الكل باقي مانده، فيبر، نمك‌هاي معدني و پروتئين است كه BOD بسيار بالايي دارد و آلاينده محيط‌زيست تلقي مي‌شود. استيلج را مي‌توان به عنوان كود به خاك برگرداند، اما بايد توجه كرد كه اين امر به مرور زمان باعث افزايش غلظت نمك و اسيديته خاك مي‌شود.
 
جدول 3: مقدار مصرف MTBE در سال 1381 به تفكيك پالايشگاه‌ها







روش‌‌هاي توليد اتانول از مواد ليگنوسلولزي
قندهاي حاصل از هيدروليز مواد سلولزي، توسط ميكروارگانيسم‌هاي مختلف مصرف شده و اتانول توليد مي‌شود. مواد ليگنوسلولزي، بخش چوبي شده گياهان هستند. اين قسمت‌ها در ذرت، نيشكر، زائدات چوب، كاغذ و... به آساني قابل مشاهده بوده و قسمت اعظمي از اين مواد را تشكيل مي‌دهند. مثلاً در زميني كه يك Acre نيشكر در آن توليد مي‌شود، حدود 10 تن شكر قابل استفاده انسان و 3 تن ملاس توليد مي‌گردد. همچنين، در كنار آن حدود 20 تا 25 تن مواد زائد نيز توليد مي‌شود. اين مولكول‌هاي گياهي طي فرايندي خاص مي‌توانند قند توليد كنند. اين قند پس از تخمير به اتانول تبديل مي‌شود.
با پيشرفت تكنولوژي، روش‌هاي متفاوتي براي استخراج قندها از سلولز و همي سلولز و تبديل آن به اتانول، در اختيار ما گذاشته است. از طريق پيش تصفيه مواد ليگنوسلولزي، مي‌توان سلولز و همي سلولز را از گياه آزاد كرد. تصفيه (تصفيه شيميايي) در مراحل بعدي با استفاده از آنزيم‌ها و ميكروارگانيسم‌ها، باعث تشكيل آزادسازي قندها از سلولز و همي سلولز شده و زمينه فعاليت ميكروارگانيسم‌ها براي تخمير و توليد اتانول را فراهم مي‌سازد.
در انتخاب روش توليد اتانول بايد بازهاي نهايي توليد الكل از مواد ليگنوسلولزي، نوع مواد اوليه، هزينه توليد اتانول، ميزان مصرف انرژي، ميزان محصولات جانبي و تكنولوژي توليد آنزيم و... را در نظر گرفت. ممكن است براي يك سوبستراي خاص، فرايندي خاص طراحي شود. در حال حاضر، 6 روش متداول به صورت تجاري- اقتصادي توسط شركت‌هاي مختلف ارائه مي‌شود كه از ميان اين روش‌ها، به نظر مي‌رسد فرايند آبكافت و تخمير همزمان از لحاظ اقتصادي و بازدهي، روش مناسب‌تري باشد.
- فرايند هيدروليز اسيدي (رقيق) خنثي‌سازي و تخميز
- هيدروليز اسيد (غليظ) خنثي‌سازي- تخمير
- فرايند آبكافت و تخمير همزمان سلولز (SSF)
- تخريب آمونياكي هيدروليز آنزيمي تخمير
- تخمير اسيدي و تخمير توسط ميكروارگانيسم‌هاي ترانس ژنتيك شده

نتيجه‌گيري
در ايران، با توجه به وجود منابع بالقوه مواد اوليه براي توليد اتانول حاصل از ملاس‌هاي نيشكري و چغندري، مواد نشاسته‌دار (ذرت و گندم) و مواد ليگنوسلولزي (ضايعات چوب، ضايعات كشاورزي، كاغذ بازيافتي از زباله و..)، امكان توليد اتانول فراهم است. در صورت ايجاد بازار مصرف و سرمايه‌گذاري مناسب، مي‌توان سالانه بيش از 2 ميليون تن اتانول در كشور توليد كرد. در حال حاضر، بيشتر بخش‌هاي اتانول توليدي كشور، از ملاس نيشكر و چغندر به دست مي‌آيد.
جدول 4: قيمت يك ليتر بنزين نهايي






جدول 5: اثربخشي استفاده از اتانول و MTBE







در بازار تركيبات اكسيژن‌دار جهان، MTBE رقيب اصلي اتانول است. مصرف MTBE به طور معمول در سال‌هاي گذشته بيش از اتانول بوده، اما با توجه به گزارش‌هاي متعددي كه MTBE را عامل آلودگي آب‌هاي زيرزميني و همچنين سرطان‌زايي معرفي مي‌كنند، ادامه استفاده از اين ماده در بسياري از كشورها مورد ترديد است.
پژوهش‌هاي صنعت نفت كشور، امكان استفاده از اتانول در سوخت بنزين را در دستور كار قرار داده و نتيجه بررسي‌ها نشان مي‌دهند كه نه تنها امكان استفاده از اتانول در سوخت خودروهاي كشور وجود دارد بلكه تا اختلاط 10 درصد، هيچ گونه نيازي به تغيير موتور و يا سيستم سوخت‌رساني نيست.
براساس اطلاعات شركت ملي پالايش و پخش فراورده‌هاي نفتي ايران و نيز پژوهشكده صنعت نفت، قيمت بنزين و MTBE توليدي و وارداتي كشور، عبارت است از:
1. قيمت تمام شده بنزين موتور توليد داخل با درنظر گرفتن قيمت‌هاي فوب خليج فارس در اواخر دسامبر 2003، هر ليتر 1905 ريال.
2. قيمت تمام شده بنزين موتور وارداتي با درنظر گرفتن قيمت‌هاي فوب خليج فارس در اواخر دسامبر 2003 با احتساب هزينه‌هاي انتقال و توزيع، هر ليتر 2032 ريال.
3. متوسط قيمت MTBE در شش ماه اول سال 1382، هر ليتر 2173 ريال.
بنزين توليدي در كشور، معمولاً داراي اكتان پايه 3/84 است كه اين رقم با افزودني‌هاي خاص به 87 در بنزين نرمال و 93 تا 95 در بنزين سوپر مي‌رسد.
آزمايش‌هاي انجام شده نشان مي‌دهند كه افزودن MTBE به بنزين، به نسبت درصدهاي جدول 4، داراي اثرهاي مختلفي است.
افزايش 5 تا 10 درصدي اتانول به بنزين پايه، داراي اثرهاي مشخص در جدول شماره (3) است. ملاحظه مي‌شود كه اثربخشي استفاده از اتانول و MTBE به شرح جدول (5) قابل ارائه است.
با توجه به جدول‌هاي شماره (3و4) شايد بتوان محصول نهايي حاصل از استفاده 15 درصد MTBE و 10 درصد اتانول را كه محصول نهايي را به عدد اكتان تقريباً 90 مي‌رساند، از لحاظ هزينه‌اي مقايسه كرد.
با توجه به استفاده از اتانول براي استفاده مطلق در سوخت با درصد خلوص 8/99 درصد، قيمت تمام شده براي هر ليتر اتانول، حدود 3600 ريال است.
 
جدول 6: قيمت يك ليتر بنزين نهايي






جدول 7: وضعيت مصرف بنزين و امكان جانشيني بنزين اتانول‌دار







با توجه به اثرات نامطلوب استفاده بلندمدت از MTBE و مزيت‌هاي توليد داخلي اتانول و آثار مثبت زيست‌محيطي اين افزوده، به نظر مي‌رسد كه با افزايش توليد، قيمت تمام شده اتانول كاهش يابد و امكان برنامه‌ريزي براي توليد 60 ميليون ليتر اتانول مطلق در سال به منظور استفاده در سوخت خودروها وجود دارد. بديهي است در صورت ايجاد شرايط مناسب و تشويق سرمايه‌گذاران به سرمايه‌گذاري در اين بخش و بهره‌برداري از كارخانه‌هاي توليد اتانول در دست احداث ميزان توليد به حد مطلوبي افزايش خواهد يافت.
يارانه سالانه، براي 600 ميليون ليتر بنزين مصرفي حاوي 10 درصد اتانول در كشور، معادل 78 ميليارد ريال خواهد بود. گفتني است كه يارانه مصرف روزانه بنزين در كلان شهرهاي مندرج در جدول 7 كه داراي مشكلات آلودگي در هوا و محيط‌زيست هستند، مي‌توان تعداد روزهايي را مشخص كرد كه در آن امكان استفاده كامل از بنزين حاوي 10 درصد اتانول وجود دارد.
كشورهاي جهان براي سوخت‌هاي حاوي اتانول، يارانه مي‌پردازند. يارانه پرداختي به سوخت‌هاي حاوي اتانول در امريكا و هندوستان به شرح زير است:
امريكا: ميزان يارانه پرداختي در امريكا براي هر گالن اتانول مصرفي توليد بنزين توسط شركت‌هاي توليدكننده بنزين اتانول‌دار، معادل 54 سنت و براي توليد كنندگان الكل، معادل 10 سنت و در مجموع براي هر ليتر بنزين E10،ا 648/1 سنت (140 ريال) است.
هندوستان: در هندوستان به ازاي هر ليتر بنزين توليدي اتانول‌دار (به ميزان 10 درصد) معادل 75 روپيه (150 ريال) يارانه پرداخت مي‌شود.

پانوشت:
1. Methyl Tertiart Buty Ether MTBE
2. Ethyl Tertiary Buty Ether
3. Knocking
4. Stillage

منابع:
1. نفت، گاز، پتروشيمي، شماره 37، 67-1383، 66.
2. احسان كهريزي، توليد الكل از ضايعات ليگنوسلولزي به روش آبكافت و تخمير همزمان، پايان‌نامه كارشناسي ارشد دانشگاه صنعتي شريف
3. R. Shlerser, Ethanol production in Hawaii final report, 1994.
4. Renewable Energy World, March- April 2004.
5. Brelsford Engineering. Inc (BEI) MSW and Green Cellulose Conversion for BEI Fuel Ethanol Production.


http://www.sanatekhodro.com/Template3/News.aspx?NID=1088
 

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
مقدماتی بر كار در محيط های حاوی گاز H2S

مقدماتی بر كار در محيط های حاوی گاز H2S


مقدماتی بر كار در محيط های حاوی گاز H2S
 

پیوست ها

  • 46-08.pdf
    227.3 کیلوبایت · بازدیدها: 0

araghi

عضو جدید
کاربر ممتاز
سوخت الكلي

سوخت الكلي

اطلاعات خوبي در خصوص الكل در سايت ارائه داده ايد فقط چند نكته اي به نظرم رسيد كه ذيلا مينويسم :
MTBE يا متيل تر شيري بوتيل اتر فقط در يك دوره محدودي رقيب الكل و سوخت E10 بوده است اما بتدريج و به دو علت كنار رفت :
- قيمت
- توليد گازهاي سمي آلدئيدي
اما هر دو به عنوان افزاينده RON مصرف داشته اند تا اينكه پاي سوخت E100 به ميان آمد به عبارتي ديگه موضوع مصرف به عنوان افزاينده آرام سوزكننده مطرح نبود بلكه بيوفيول ها مدعي جايگزيني سوختهاي فسيلي هستند تحت اين شرايط مبارزه قيمتي مطرح شد كه به همين علت ماده اوليه توليد الكلها از ذرت به سمت نيشكر شيفت كرد تا در بازار رقابتي سوخت پايدار بماند.
در زمينه الكل حدود 1580 صفحه مطلب دارم كه فروشي است.
 

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
بررسی تاثیر رسوب گرفتگی بر میزان هزینه سرمایه گذاری و صرفه جویی در مصرف انرژی در اصلاح شبکه مبدلهای حرارتی

بررسی تاثیر رسوب گرفتگی بر میزان هزینه سرمایه گذاری و صرفه جویی در مصرف انرژی در اصلاح شبکه مبدلهای حرارتی

بررسی تاثیر رسوب گرفتگی بر میزان هزینه سرمایه گذاری و صرفه جویی در مصرف انرژی در اصلاح شبکه مبدلهای حرارتی
 

پیوست ها

  • 63e67572a468b703.pdf
    440.3 کیلوبایت · بازدیدها: 1

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
منابع اتلاف انرژی در بویلرها و روش های بهینه سازی بویلر

منابع اتلاف انرژی در بویلرها و روش های بهینه سازی بویلر

منابع اتلاف انرژی در بویلرها و روش های بهینه سازی بویلر
 

پیوست ها

  • 1b0c9fdbdc0d297f.pdf
    280.3 کیلوبایت · بازدیدها: 0

پیرجو

مدیر ارشد
مدیر کل سایت
مدیر ارشد
پیل سوختی، سوخت پاک، انرژی فردا

پیل سوختی، سوخت پاک، انرژی فردا

پیل سوختی، سوخت پاک، انرژی فردا
 

پیوست ها

  • 4a5bed4fe2cd4c3d.pdf
    105.1 کیلوبایت · بازدیدها: 0

salam_to_all

عضو جدید
انرژی بادی

انرژی بادی

انرژی بادی
منظور از توان بادی تبدیل انرژی باد به نوعی مفید از انرژی مانند انرژی الکتریکی است که این کار به وسیله توربین‌های بادی صورت می‌گیرد. در آسیاب‌های بادی از انرژی باد مستقیماً برای خرد کردن دانه‌ها و یا پمپ کردن آب استفاده می‌شود. در انتهای سال ۲۰۰۶ میزان ظرفیت تولیدی برق بادی در سراسر جهان برابر ۷۳٫۹ گیگاوات بود. گرچه این میزان چیزی در حدود یک درصد از کل انرژی الکتریکی تولیدی در جهان محسوب می‌شد اما در طول بازه زمانی بین سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۶ تقریباً چهار برابر شده است. در این میان کشورهای دانمارک با ۲۰ درصد، اسپانیا با ۹ درصد و آلمان با ۷ درصد از نظر درصد تولید برق بادی از کل تولید انرژی الکتریکی در جایگاه‌های نخست قرار دارند.
انرژی بادی در مقادیر زیاد در مزارع بادی تولید و به شبکه الکتریکی متصل می‌شود. از توربین‌ها در تعداد کم معمولاً فقط برای تامین برق در مناطق دور افتاده استفاده می‌شود.
اما از جمله دلایل تمایل کشورها برای افزایش ظرفیت تولید برق بادی مزایا بسیار زیاد این روش تولید انرژی الکتریکی است چراکه انرژی بادی فراوان، تجدیدپذیر و پاک است و همچنین در مقایسه با استفاده از انرژی سوخت‌های فسیلی میزان کمتری گاز گلخانه‌ای منتشر می‌کند


این نوع توربین‌های سه پره از پرکاربردترین طراحی‌ها برای توربین‌های بادی هستند.

----------------
انرژی باد
منشا باد یک موضوع پیچیده است. از آنجاییکه زمین بطور نامساوی به وسیله نور خورشید گرم می‌شود بنابراین در قطب‌ها انرژی گرمایی کمتری نسبت به مناطق استوایی وجود دارد همچنین درخشکی‌ها تغییرات دما با سرعت بیشتری انجام می‌پذیرد و بنابراین خشکی‌ها زمین نسبت به دریاها زودتر گرم و زودتر سرد می‌شوند. این تفاوت دمای جهانی موجب به وجود آمدن یک سیستم جهانی تبادل حرارتی خواهد شد که از سطح زمین تا هوا کره، که مانند یک سقف مصنوعی عمل می‌کند، ادامه دارد. بیشتر انرژی که در حرکت باد وجود دارد را می‌توان در سطوح بالای جو پیدا کرد جایی که سرعت مداوم باد به بیش از ۱۶۰ کیلومتر در ساعت می‌رسد و سرانجام باد انرژی خود را در اثر اصطکاک با سطح زمین و جو از دست می‌دهد.
یک برآورد کلی اینگونه می‌گوید که ۷۲ تراوات (TW) انرژی باد بر روی زمین وجود دارد که پتانسیل تبدیل به انرژی الکتریکی را دارد و این مقدار قابل ترقی نیز هست.
توان پتانسیل توربین
انرژی موجود در باد را می‌توان با عبور آن از داخل پره‌های و سپس انتقال گشتاور پره‌ها به روتور یک ژنراتور استخراج کرد. در این حالت میزان توان تبدیلی با تراکم باد, مساحت ناحیه جاروب شده توسط پره و مکعب سرعت باد بستگی دارد. به این ترتیب میزان توان قابل تبدیل در باد را می‌توان به این ترتیب به دست آورد:
که در این فرمول P توان تبدیلی به وات، α ضریب بهره‌وری (که به طراحی توربین وابسته است)، ρ تراکم باد بر حسب کیلوگرم بر مترمکعب، r شعاع پره‌های توربین برحسب متر و v سرعت باد برحسب متر بر ثانیه است.

زمانی که توربین انرژی باد را می‌گیرد سرعت باد کم خواهد شد که این خود باعث جدا شدن باد می‌شود. آلبرت بتز (Albert Betz) فیزیکدان آلمانی در ۱۹۱۹ اثبات کرد که یک توربین حداکثر می‌تواند ۵۹ درصد از انرژی بادی را که در مسیر آن می‌وزد را استخراج کند و به این ترتیب α در معادله بالا هرگز بیشتر از 0.59 نخواهد شد.
از ترکیب این قانون با معادله بالا می‌توان اینگونه نتیجه گرفت:
  • حجم هوایی که از منطقه جاروب شده توسط پره‌ها عبور می‌کند به میزان سرعت باد و چگالی هوا وابسته است. برای مثال در روزی سرد با دمای ۱۵ درجه سانتی‌گراد (۵۹ درجه فارنهایت) در سطح دریا، چگالی هوا برابر ۱٫۲۲۵ کیلوگرم بر متر مکعب است. در این حالت عبور بادی با سرعت ۸ متر بر ثانیه در روتوری به شعاع ۱۰۰ متر تقریباً موجب عبور ۷۷٬۰۰۰ کیلوگرم باد در منطقه جاروب شده توسط پره‌ها خواهد شد.
  • انرژی جنبشی حجم مشخصی هوا به مجذور سرعت آن وابسته است و از آنجایی که حجم هوای عبور از توربین به صورت خطی با سرعت رابطه دارد، میزان توان قابل دسترسی در یک توربین با مکعب سرعت نسبت مستقیم دارد. مجموع توان در مثال بالا در توربینی با شعاع جاروب ۱۰۰ متر برابر ۲٫۵ مگاوات است که بر طبق قانون بتز بیشترین میزان انرژی استخراج شده از آن تقریباً برابر ۱٫۵ مگاوات خواهد بود.

نمودار میزان و پیشبینی استفاده از برق بادی در سال‌های 1997 تا 2010

ضریب ظرفیت

تا زمانی که سرعت باد ثابت نباشد تولید سالیانه انرژی الکتریکی توسط نیروگاه بادی هرگز برابر حاصل ضرب توان تولیدی نامی در مجموع ساعت کار آن در یک سال نخواهد شد. نسبت میزان توان حقیقی تولید شده توسط نیروگاه و ماکزیمم ظرفیت تولیدی نیروگاه را ضریب ظرفیت می‌نامند. یک نیروگاه بادی نصب شده در یک محل مناسب در ساحل ضریب ظرفیتی سالیانه‌ای در حدود 35٪ دارد. برعکس نیروگاه‌های سوختی ضریب ظرفیت در یک نیروگاه بادی به شدت به خصوصیات ذاتی باد وابسته است. ضریب ظرفیت در انواع دیگر نیروگاه‌ها معمولا به بهای سوخت و زمان مورد نیاز برای انجام عملیات تعمیر بستگی دارد. از آنجایی که نیروگاه‌های هسته‌ای دارای هزینه سوخت نسبتاً پایینی هستند بنابراین محدویت‌های مربوط به تامین سوخت این نیروگاه‌ها نسبتاً پایین است که این خود ضریب ظرفیت این نیروگاه‌ها را به حدود 90٪ می‌رساند. نیروگاه‌هایی که از توربین‌های گاز طبیعی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند به علت پر هزینه بودن تامین سوخت معمولاً تنها در زمان اوج مصرف به تولید می‌پردازند. به همین دلیل ضریب ظرفیت این توربین‌ها پایین بوده و معمولا بین 5-25٪ می‌باشد.
بنا به یک تحقیق در دانشگاه استندورد که در نشریه کاربردی هواشناسی و اقلیم شناسی نیز به چاپ رسیده در صورت ساخت بیش از ده مزرعه بادی در مناطق مناسب و به طور پراکنده می‌توان تقریباً از 3/1 انرژی تولیدی آنها برای تغذیه مصرف کننده‌های دائمی استفاده کرد.

محدودیت‌های ادواری و نفوذ
میزان انرژی الکتریکی تولیدی توسط نیروگاه‌های بادی می‌تواند به شدت به چهار مقیاس زمانی ساعت به ساعت, روزانه و فصلی وابسته باشد. این میزان به تحولات آب و هوایی سالیانه نیز وابسته است اما تغییرات در این مقیاس زیاد محسوس نیستند. از آنجایی که برای ایجاد ثبات در شبکه, میزان انرژی الکتریکی تامین شده و میزان مصرف باید در تعادل باشند از این جهت تغییرات دائم در میزان تولید این ضرورت را به وجود می‌آورد که از تعداد بیشتری نیروگاه بادی برای تولیدی متعادل‌تر در شبکه استفاده شود. از طرفی ادواری بودن طبیعی تولید انرژی باد موجب افزایش هزینه‌های تنظیم و راه اندازی می‌شود و (در سطوح بالا) ممکن است نیازمند اصول مدیریت تقاضای انرژی یا ذخیره‌سازی انرژی باشد.
از ذخیره‌سازی با استفاده از نیروگاه‌های آب تلمبه‌ای یا دیگر روش‌ها ذخیره سازی برق در شبکه می‌توانند برای به وجود آوردن تعادل در میزان تولید نیروگاه‌های بادی استفاده کرد اما در مقابل استفاده از این روش‌ها موجب افزایش 25٪ هزینه‌های دائم اجرای چنین طرح‌هایی می‌شوند. ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی موجب به وجود آمدن تعادل بین دو بازه زمانی کم مصرف و پر مصرف خواهد شد و از این جهت میزان صرفه‌جویی عاید از ذخیره‌سازی انرژی هزینه‌های اجرای آن را جبران می‌کند. یکی دیگر از راهکارهای ایجاد تعادل در تولید و مصرف سازگار کردن میزان مصرف با میزان تولید با استفاده از ایجاد تعرفه‌های متفاوت زمانی برای مصرف‌کننده‌هاست.
پیش‌بینی پذیری

با توجه به تغییرات باد قابلیت پیش‌بینی محدودی (ساعتی یا روزانه) برای خروجی نیروگاه‌های بادی وجود دارد. مانند دیگر منابع انرژی تولید باد نیز باید از قابلیت برنامه ریزی برخوردار باشد اما طبیعت باد این پدیده را ذاتا متغیر می‌کند. گرچه از روش‌هایی برای پیش‌بینی تولید توان این نیروگاه‌ها استفاده می‌شود اما در کل قابلیت پیش‌بینی پذیری این نیروگاه‌ها پایین است. این عیب این گونه نیروگاه‌ها معمولا باستفاده از روش‌های ذخیره سازی انرژی مانند استفاده از نیروگاه‌های آب تلمبه‌ای تا حدودی بر طرف می‌شود.




----------------------
جاگذاری توربین
انتخاب مکان مناسب برای نصب نیروگاه بادی و جهت نصب توربین‌ها در محل از نکات حیاتی برای توسعه اقتصادی این گونه نیروگاه‌هاست. گذشته از دسترسی باد مناسب در محل مورد بحث, عوامل مهم دیگری مانند دسترسی به خطوط انتقال, قیمت زمین مورد استفاده, ملاحظات استفاده از زمین و مسائل زیست محیطی ساخت و بهره‌برداری نیز در انتخاب یک محل برای نصب نیروگاه‌ها موثر است. از این رو استفاده از نیروگاه‌های بادی در مناطق دور از ساحل ممکن است هزینه‌های مربوط به ساخت یا ضریب ظرفیت را با استفاده از کاهش هزینه‌های تولید برق جبران کنند.
بهره‌برداری از برق بادی
در جهان هزاران توربین بادی در حال بهره‌برداری وجود دارد که ظرفیت تولیدی آنها به 73.904 مگاوات می‌رسد و در این میان اتحادیه اروپا 65٪ از کل توان بادی جهان را تولید می‌کند. تولید برق بادی در میان دیگر روش‌های تولید انرژی الکتریکی دارای بیشتری شتاب رشد در قرن 21 بوده است به طوری که تولید توان بادی جهان در بین سال‌های 2000 تا 2006 چهار برابر شده است. در دانمارک و اسپانیا برق بادی حدود 10٪ یا بیشتر ازکل تولید انرژی الکتریکی را تشکیل می‌دهد. گرچه 81٪ از توان بادی تولید شده در جهان به ایالات متحده و اتحادیه اروپا تعلق دارد اما سهم پنج کشور اول تولید کننده برق بادی از 71٪ در سال 2004 به 55٪ در سال 2005 کاهش یافته است.
انجمن جهانی انرژی بادی پیش‌بینی کرده در سال 2010 ضرفیت تولیدی برق بادی به 160 گیگاوات برسد. با توجه به میزان تولید کنونی 73.9 مگاوات این رقم پیش‌بینی یک رشد 21٪ را در هر سال نشان می‌دهد.
از جمله کشورهایی که سرمایه گذلری زیادی در این زمینه انجام داده‌اند می‌توان به آلمان, اسپانیا, ایالات متحده,هند و دانمارک اشاره کرد. کشور دانمارک یکی از کشورهای برجسته در تولید تجهیزات و استفاده از توان بادی است. دولت دانمارک در دهه 1970 ملزم شد تا تولید انرژی الکتریکی از انرژی باد را به 50٪ کل تولید برق برساند و تا به امروز برق بادی 20٪ (بیشترین میزان تولید برق بادی از نظر درصد تولید) از کل تولید انرژی الکتریکی در این کشور را تشکیل می‌دهد؛ این کشور هچنین پنجمین تولید کننده بزرگ برق بادی محسوب می‌شود (در حالی که دانمارک از نظر میزان مصرف در جهان رتبه 56 را دراست). آلمان و دانمارک دو کشور پیشتاز در زمینه صادرات توربین‌های بزرگ (0.66 تا 5 مگاوات) به حساب می‌آیند.
آلمان یکی از کشورهای پیشتاز در زمینه تولید برق بادی بوده است به طوری که در سال 2006 این کشور 28٪ از کل توان بادی تولید شده در جهان (7.3٪ در آلمان) را به خود اختصاص داده است. این در حالی است که آلمان برنامه دارد تا سال 2010 12.5٪ از کل توان تولیدی خود را از منابع تجدیدپذیر تامین نماید. کشور آلمان دارای حدود 18600 توربین بادی است که بیشتر آنها در شمال آلمان نصب شده‌اند که در این میان سه توربین از بزرگترین توربین‌های جهان نیز وجود دارند.
در سال 2005 دولت اسپانیا قانونی را تصویب کرد که بر طبق آن نصب 20000 مگاوات ظرفیت بادی تا سال 2012 در برنامه دولت قرار گرفت. البته در سال 2006 یارانه‌ها و پشتیبانی دولت از ساخت این ظرفیت‌ها به ناگهان قطع شد. قابل ذکر است که در سال 2005 در هر دو کشور آلمان و اسپانیا تولید انرژی الکتریکی از راه استفاده از نیروگاه‌های بادی از تولید انرژی الکتریکی به وسیله نیروگاه‌های برق آبی بیشتر بود.
در سال‌های اخیر ایالات متحده از هر کشور دیگری بیشتر توریبن بادی به شبکه برق خود افزوده است و پیشبینی می‌شود که ظرفیت تولیدی این کشور در سال 2007 افزایشی 3 گیگاواتی داشته باشد. ایالت تگزاس با پیشی گرفتن از کالیفرنیا اکنون بیشترین تولید برق بادی را دربین ایالت‌های مختلف این کشور دارد این ایالت پیشبینی کرده که در سال 2007 در مجموع 2 گیگاوات به توان فعلی خود بیفزاید



 

اشکان فروتن

مدیر بازنشسته

شرکت اورنج انگلستان مد لی از شارژر موبایل را به نمایش گذارده است که با انرژی باد برق تولید میکند. شارژر بادی موبایل شرکت اورنج محصول ما ه ها تحقیق برای دستیابی به یک منبع عملی جایگزین برای انرژی جهت شارژ گوشی های موبایل در طول فستیوال تابستانی موسیقی است, که شرکت کنندگان چندین روز در چادر مستقر میشوند.
شرکت اورنج با همکاری پروفسور شاشانک پریا از دانشگاه آرلینگتون تگزاس ماموریت یافته تا تحقیقات را به سمتی هدایت کنند که این شارژر بادی قابل حمل , شرایط جوی غیر قابل پیش بینی انگلستان را در نظر گرفته و منبع دائمی انرژی را تضمین کند.
گرچه تحقیقات گروه پرفسور پریا در مراحل ابتدایی قرار دارد ودر حال توسعه, پیش ازتقاضای مشتریان است، شرکت اورنج مدلهایی کاملا کاربردی از شارژر بادی موبایل ساخته است که امسال در فستیوال گلاستون بری در سامرست به نمایش در می ایند.
توربین بادی که فقط 150 گرم وزن دارد به حدی کوچک است که به سادگی در یک کوله پشتی مسافرتی جا میگیرد و مجهز به سه پایه ا ی است که به سادگی بر بالای چادر کسانی که به فستیوال میروند نصب میشود. بنابراین در زمانیکه شرکت کنندگان در فستیوال در طول روز بیرون میروند و ازاجرای گروه موسیقی مورد علاقه ی خود لذت میبرند ، این توربین، برق تولید شده از باد را در جعبه ی کنترل ذخیره میکند و اماده است تا در هنگام شب که افراد به چادرهایشان برمیگردند موبایل خود را شارژ کنند.
برای شرکت کنندگان در فستیوال، موبایل هم به اندازه ی ولی اساسی و حیاتی است به خصوص فستیوالی که در محوطه ی وسیع گلاستون بری برگزار میشود.با ظرفیت فستیوال امسال که وسعت آن به بالای 175000 نفردر 900 هکتار زمین کشاورزی میرسد، ارتباط برقرار کردن با دوستان برای شما ضروری است.
هتی ایوانس ، مدیر سرمایه گذاری در اورنج گفت: " مانند وسایل ارتباطی رسمی که در فستیوال گلاستون بری شرکت میکنند ، برای ما اهمیت دارد که نوآوری و خدمات جدیدی ارایه کنیم که تکنولوژی موبایل استقرار در محل فستیوال را تا اندازه ای ساده تر کند ، در عین حال از .کمیته ی برگزاری گلاستون بری که از شرایط زیست محیطی آگاه هستند تشکر میکنیم این راهی کوچک است تا کسانی که به فستیوال میروند بتوانند هر زمان و هر مکان که خواستند از موبایل خود استفاده کنند ."
 

salam_to_all

عضو جدید
انواع توربين هاي بادي و مكانيسم كار آنها

انواع توربين هاي بادي و مكانيسم كار آنها

انواع توربين هاي بادي و مكانيسم كار آنها
الف- توربينهاي بادي با محور چرخش عمودي
اين توربينها از دو بخش اصلي تشكيل شده اند: يك ميله اصلي كه رو به باد قرار مي گيرد و ميله هاي عمودي ديگر كه عمود بر جهت باد كار گذاشته مي شوند. اين توربينها شامل قطعاتي با اشكال گوناگون بوه كه باد را در خود جمع كرده و باعث چرخش محور اصلي مي گردد. ساخت اين توربينها بسيار ساده بوده و همچنين بازده پايين نيز دارند. عمده ترين توربين هاي بادي محور عمودي عبارتند (ساوينيوس داريوس، صفحه اي و كاسه اي). در اين نوع توربينها در يك طرف توربين، باد بيشتر از طرف ديگر جذب مي شود و باعث مي گردد كه سيستم لنگر پيدا كرده و بچرخد. يكي از مزاياي اين سيستم وابسته نبودن آن به جهت وزش بادمي باشد.
الف- توربينهاي بادي با محور چرخش عمودي
اين توربينها از دو بخش اصلي تشكيل شده اند: يك ميله اصلي كه رو به باد قرار مي گيرد و ميله هاي عمودي ديگر كه عمود بر جهت باد كار گذاشته مي شوند. اين توربينها شامل قطعاتي با اشكال گوناگون بوه كه باد را در خود جمع كرده و باعث چرخش محور اصلي مي گردد. ساخت اين توربينها بسيار ساده بوده و همچنين بازده پايين نيز دارند. عمده ترين توربين هاي بادي محور عمودي عبارتند (ساوينيوس داريوس، صفحه اي و كاسه اي). در اين نوع توربينها در يك طرف توربين، باد بيشتر از طرف ديگر جذب مي شود و باعث مي گردد كه سيستم لنگر پيدا كرده و بچرخد. يكي از مزاياي اين سيستم وابسته نبودن آن به جهت وزش بادمي باشد.

انواع توربين هاي بادي و مكانيسم كار آنها
الف- توربينهاي بادي با محور چرخش عمودي
اين توربينها از دو بخش اصلي تشكيل شده اند: يك ميله اصلي كه رو به باد قرار مي گيرد و ميله هاي عمودي ديگر كه عمود بر جهت باد كار گذاشته مي شوند. اين توربينها شامل قطعاتي با اشكال گوناگون بوه كه باد را در خود جمع كرده و باعث چرخش محور اصلي مي گردد. ساخت اين توربينها بسيار ساده بوده و همچنين بازده پايين نيز دارند. عمده ترين توربين هاي بادي محور عمودي عبارتند (ساوينيوس داريوس، صفحه اي و كاسه اي). در اين نوع توربينها در يك طرف توربين، باد بيشتر از طرف ديگر جذب مي شود و باعث مي گردد كه سيستم لنگر پيدا كرده و بچرخد. يكي از مزاياي اين سيستم وابسته نبودن آن به جهت وزش بادمي باشد.

ب – توربينهاي بادي با محور چرخش افقي
اين توربينها نسبت به مدل محور عمودي رايج تر بوده همچنين از لحاظ تكنولوژيك پيچيده تر و گرانتر نيز مي باشند. ساخت آنها مشكلتر از نوع محور عمودي بوده ولي راندمان بسيار بالايي دارند. در سرعتهاي پايين نيز توانايي توليد انرژي الكتريكي را داشته و توانايي تنظيم جهت در مسير وزش باد را نيز دارند. اين توربينها 3 يا در مواردي 2 پره مي باشند كه روي يك برج بلند نصب مي شوند. اين پره ها همواره در جهت وزش باد قرار مي گيرند.
ج- مكانيسم كار توربين هاي بادي و اجزا آن
مراحل كار يك توربين كاملاً عكس مراحل كار پنكه مي باشد. در پنكه انرژي الكتريسيته به انرژي مكانيكي تبديل شده و باعث چرخيدن پره مي شود. در توربينهاي بادي چرخش پره ها انرژي جنبشي باد را به انرژي مكانيكي تبديل كرده، سپس الكتريسيته توليد مي گردد. باد به پره ها برخورد مي كند و آنها را مي چرخاند. چرخش پره ها باعث چرخش محور اصلي مي شود و اين محور به يك ژنراتور برق متصل مي باشد. چرخش اين ژنراتور، برق متناوب توليد مي نمايد. در ضمن شكل زير اجزا يك توربين بادي محور افقي را نشان مي دهد.



انواع كاربرد توربينهاي بادي
الف- كاربردهاي غيرنيروگاهي شامل:
  • <LI dir=rtl>پمپهاي بادي آبكش جهت :
    <LI dir=rtl>تأمين آب آشاميدني حيوانات در مناطق دور افتاده
    <LI dir=rtl>آبياري در مقياس كم
    <LI dir=rtl>آبكشي از عمق كم جهت پرورش آبزيان
    <LI dir=rtl>تأمين آب مصرفي خانگي
    <LI dir=rtl>كاربرد توربينهاي بادي كوچك بعنوان توليد كننده برق
    <LI dir=rtl>تأمين برق جزيره هاي مصرف
  • شارژ باتري


ب - كاربردهاي نيروگاهي
  • <LI dir=rtl>نيروگاههاي بادي منفرد جهت تأمين انرژي الكتريكي واحدهاي مسكوني، تجاري، صنعتي و يا كشاورزي
  • مزارع برق بادي جهت تأمين بخشي از تقاضاي انرژي برق شبكه
 

Similar threads

بالا