تمكنت شركة Heliogen الأمريكية من تركيز الطاقة الشمسية على درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية – وهي درجة حرارة كافية لتوفير وسيلة خالية من الوقود الأحفوري لصنع الخرسانة.
تنتج الشركة حرارة عالية جدا باستخدام مجموعة متطابقة بدقة من المرايا لتركيز ضوء الشمس على هدف واحد.
ويعني اختراقها أنه في المستقبل يمكن استخدام الطاقة الحرارية الشمسية في العمليات الصناعية التي تتطلب حاليا حرق الوقود الأحفوري.
ومن أهم هذه العوامل إنتاج الأسمنت، الذي يتطلب درجات حرارة عالية لتشكيل مركب من مزيج من المواد مثل الحجر الجيري والطباشير والأردواز التي يتم طحنها بعد ذلك إلى مسحوق.
وباعتباره العنصر الرئيسي في الخرسانة، فإن الأسمنت وراء ما يقدر بنحو ثمانية في المائة من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، مما يؤدي إلى دعوات للمهندسين المعماريين للتبديل إلى مواد أخرى.
لكن تكنولوجيا Heliogen يمكن أن تخلق حرارة عالية للغاية مطلوبة لإنتاجها عبر الشمس، مما يقلل من بصمة الكربون في الخرسانة.
حوالي 50 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للأسمنت تأتي من التفاعل الكيميائي لتحويل كربونات الكالسيوم إلى هيدروكسيد الكالسيوم، لذلك، فإن تلك الكميات تبقى.
وقال مؤسس الشركة ومديرها التنفيذي بيل جروس إن تكنولوجيا الهليوجين تمثل “فرصة لتقديم مساهمات ذات مغزى في حل أزمة المناخ”.
وقال “لقد قطعنا خطوات كبيرة في نشر الطاقة النظيفة في نظام الكهرباء لدينا”، “لكن الكهرباء تمثل أقل من ربع الطلب العالمي على الطاقة.”
“يمثل الهليوجين قفزة تكنولوجية إلى الأمام في معالجة 75 في المائة أخرى من الطلب على الطاقة: استخدام الوقود الأحفوري في العمليات الصناعية والنقل”.
يعتمد نظام Heliogen الحائز على براءة اختراع على مجموعة من المرايا التي يتحكم فيها الكمبيوتر والتي توجه ضوء الشمس بدقة إلى هدف على برج وجهاز استقبال قريب، وبعد تضخيمها بواسطة المرايا، تمثل أشعة الشمس التي تم التقاطها تعادل أكثر من 2000 درجة مئوية، وفقا ل Heliogen.
مقالات شبيهة:
شركة “Heliogen” الناشئة تكتشف طريقة لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية
تعتزم شركة Heliogen استخدام التكنولوجيا لإنشاء منتجين
تخطط الشركة لاستخدام الطاقة الحرارية الشمسية في العمليات الصناعية مثل إنتاج الأسمنت، والذي يطلق عليه HelioHeat. لكنها تأمل أيضا أن تكون قادرة على استخدام التكنولوجيا لإنشاء علامتها التجارية الخاصة من الوقود النظيف ، والذي يطلق عليه HelioFuel.
من أجل إنتاج الوقود، ستحتاج الشركة إلى تحقيق درجات حرارة أعلى – 1500 درجة مئوية على الأقل، والتي ستستخدمها في صنع أنواع من الوقود مثل الهيدروجين أو غاز التخليق – وهو وقود يشتمل على خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون.
يختلف نظام الهليوجين عن الألواح الشمسية الكهروضوئية التي تستخدم لتشغيل شبكة الكهرباء، ويشبه إلى حد كبير أنظمة المياه الساخنة الشمسية الموجودة في المنازل.
على مقياس هليوجين، يمكن أن يكون النظام الحراري الشمسي أكثر كفاءة ويستهلك مساحة أقل من الكهروضوئية المكافئة.
الشركة لديها حاليا منشأة تجارية واحدة في لانكستر، بكاليفورنيا، والتي تم إطلاقها هذا الأسبوع بإعلانها أن بيل جيتس، أحد مؤسسي شركة Microsoft، أغنى شخص في العالم، كان من بين مستثمريها البارزين.
وقال غيتس إن تكنولوجيا الهليوجين “تطور واعد في السعي لاستبدال الوقود الأحفوري في يوم من الأيام”.
وقال غيتس: “اليوم، العمليات الصناعية مثل تلك المستخدمة في صناعة الأسمنت والصلب وغيرها من المواد هي المسؤولة عن أكثر من خمس إجمالي الانبعاثات”.
“هذه المواد موجودة في كل مكان في حياتنا ولكن ليس لدينا أي اختراقات مثبتة ستمنحنا نسخا منخفضة الكلفة منها بأسعار معقولة.”
“إذا كنا سنصل إلى إجمالي انبعاثات الكربون الصفري، فلدينا الكثير من المخترعات للقيام به”.
يمكن تخفيض انبعاثات الكربون من الخرسانة يوما ما عن طريق الجمع بين الطاقة الحرارية الشمسية لشركة Heliogen وتعديلات العملية الكيميائية، مثل تقنية احتجاز الكربون التي تقترحها شركة MIT وتعزيز الجسيمات النانوية في الجزر من جامعة لانكستر.
ومع ذلك، فقد جادل بعض المهندسين المعماريين والخبراء بأن حالة الطوارئ المناخية لا تترك أي وقت لاتخاذ تدابير تدريجية وأنه يجب على الصناعة التحول إلى مواد أكثر استدامة مثل الأخشاب.
