بدء تشغيل جامعة شيكاغو للطاقة المتجددة إلى غاز الميثان باستخدام الكائنات الحية الدقيقة

إحدى العقبات الرئيسية التي تحول دون الاعتماد الواسع النطاق للألواح الشمسية ومولدات الرياح هو عدم وجود طريقة لتخزين الطاقة الزائدة التي ينتجونها. الطاقة للغاز ، وهي تقنية تم تطويرها في جامعة شيكاغو ، تعالج الطبيعة غير المستدامة لهذه المصادر المتجددة. وهي تستخدم كائنات وحيدة الخلية التي ولدها العلماء عن طريق الانتقاء. تساعد الكائنات الحية الدقيقة على تحويل الكهرباء إلى غاز الميثان ، وهو غاز يمكن تخزينه ونقله واستخدامه حيثما يتم استخدام الغاز الطبيعي ، بما في ذلك عند الطلب.

في وسط تكنولوجيا الطاقة إلى غاز الميثان هو سلالة من العتيقة ، وتكييفها للاستخدام الصناعي. يبدأ توليد الميثان بالكهرباء الزائدة التي يتم تلقيها من مولد الرياح أو الألواح الشمسية ، ولكنها غير ضرورية حاليًا. تستخدم هذه الطاقة لتحويل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. ثم يتم دمج الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون ، الذي يتم الحصول عليه من أي مصدر ، في مفاعله الحيوي ، حيث تحفز الكائنات الحية تحويل الخليط إلى ميثان وماء.

التحويل إلى غاز الميثان

علاوة على ذلك ، يمكن نقل غاز الميثان إلى نظام خط أنابيب غاز موجود أو تحويله إلى غاز طبيعي مضغوط أو مسال مناسب لإنتاج الكهرباء. صرح منشئ التكنولوجيا ، Laurens Mets ، أنه يوفر قدرة محتملة أكبر - أكثر من منافسة أنظمة تخزين الطاقة بالجملة: البطاريات ، ومحطات تخزين الطاقة الضخ ، وأنظمة الهواء المضغوط ، وأجهزة تخزين طاقة الجاذبية . عند استخدام جميع هذه الأنظمة ، فإن خسائر الكفاءة أمر لا مفر منه ، ولا يقوم مبدعو الطاقة إلى الغاز بتسمية كفاءة العملية بأكملها.

تتيح هذه التقنية زيادة استخدام مصادر الطبيعة المتغيرة للطاقة ، مثل الرياح والشمس. إذا قمت بتخزين الطاقة الزائدة ، يمكنك بذلك تخفيف هذه التقلبات وجعل مصادر الطاقة المتجددة أكثر واقعية وقابلة للتطبيق اقتصاديًا.

يعتقد العلماء أن إمكانات تكنولوجيا نقل الطاقة إلى الغاز مهمة. الميثان هو أبسط الهيدروكربونات التي أصبحت واسعة الانتشار: فهو يسخن الماء والغذاء ، ويدفع المركبات ، وحتى محركات الصواريخ تعمل على هذا الغاز. يتوافق الميثان تمامًا مع شبكة الغاز القائمة ، ويمكن أن يصبح المصدر الرئيسي لمعظم احتياجات المجتمع من الطاقة ، بما في ذلك الكهرباء والتدفئة والعمليات الصناعية والنقل. من الطرق الموثوقة لإنشاء غاز الميثان النظيف من مصادر متجددة إمكانية تحويل أنظمة الطاقة الحالية.

يواصل لورانس ميتس بحثه في الجامعة ويسعى إلى تحسين تقنيته. ويأمل في تكييف الطاقة إلى الغاز لإنتاج البنزين ووقود الطائرات.

بدأ لورنس ميتس ، طالب الدكتوراه في علم الوراثة الجزيئي وبيولوجيا الخلية ، في تطوير التكنولوجيا في أواخر التسعينات. علاوة على ذلك ، من تطوير Mets ، وبدعم من المركز الجامعي لنقل التكنولوجيا ، والذي أصبح الآن جزءًا من المركز البولندي للأعمال والابتكار ، ولدت شركة Electrochaea .

Electrochaera في قائمة 100 شركة خاصة لديها أكبر إمكانية لحل أزمة الطاقة 2014 Global Cleantech 100. تم إنشاء شركة Electrochaea في عام 2006 ، وكانت أول من اختبر مدى جدوى عملية في مختبر سانت لويس. كان هذا بمثابة بداية اختبار الطاقة إلى الغاز في عام 2011.

بعد ثلاث سنوات ، شرعت Electrochaea في بناء منشأة عرض واسعة النطاق في محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالقرب من كوبنهاغن كجزء من مشروع Biocat. بناءً على نجاح هذا المشروع ، قررت الشركة بناء محطة طاقة بقدرة 10 ميجاوات في المجر ، والتي ستطبق تكنولوجيا الطاقة إلى الغاز.


"Electrochaera تتطور بسرعة كبيرة: في بضع خطوات انتقلنا من مفاعل بسعة 1 لتر في مختبر الجامعة ، أولاً إلى مشروع BioCat بسعة 1 ميغاوات ، والآن نقوم ببناء مصنع تجاري بقدرة 10 ميجاوات في المجر. قال ميتس: "كانت الكائنات الحية الدقيقة عنيدة للغاية".

سيتم بناء مصنع في المجر من قبل Electrochaea و Magyar Villamos Muvek ، أكبر مورد للطاقة في البلاد. كما هو الحال مع BioCat ، سيزود المصنع الجديد غاز الميثان مباشرة بنظام خط أنابيب الغاز الحالي.

تخطط شركة Electrochaea لبناء مصنع آخر في سويسرا مع 1000 ميجاوات. وفي الوقت نفسه ، تقوم شركة باسيفيك للغاز والكهرباء ببناء منشأة عرض صغيرة في المختبر الوطني للطاقة المتجددة في كولورادو.

Source: https://habr.com/ru/post/ar399777/