مزيج عبقري: بناء توربينات الرياح باستخدام تقنية التصوير بالرنين المغنطيسي

مزيج عبقري: بناء توربينات الرياح باستخدام تقنية التصوير بالرنين المغنطيسي

September 11, 2011 at 09:09am
تتميز “جنرال إلكتريك” بابتكارها عالماً رائعا من المنتجات التي تستخدم مختلف المواد والآليات، حيث يمكن للأبحاث التي تجعل من محركات الطائرات أكثر خفة واقتصاداً في استهلاك الوقود أن تسهم في تطوير توربينات الرياح (طواحين الهواء) لتصبح أخف وزناً بشفرات أكثر طولاً، فكل التقنيات مرتبطة ببعضها إلا أن الأمر قد يتطلب نفحة الابتكار للانطلاق نحو المستقبل.
لهذا تعد فكرة استخدام التقنية المغنطيسية المستخدمة في أجهزة “جنرال إلكتريك” للرنين المغنطيسي في تصميم الجيل الجديد من توربينات الرياح رائعة للغاية. ويهدف هذا المشروع، الذي يتم العمل لإنجازه حالياً في مركز “جنرال إلكتريك” للأبحاث الدولية في إطار المشروع الذي تنفذه الشركة لصالح وزارة الطاقة الأمريكية بقيمة 3 مليون دولار على مدى سنتين، للخروج بتصميم توربين يتمتع بضعف قوة أكبر التوربينات المستخدمة اليوم، من خلال الجمع بين خلاصة 30 عاماً من الأبحاث في مجال المغانط عالية الناقلية المستخدمة في التصوير الطبي وأحدث التقنيات الخضراء.
وقد بدأ هذا المشروع، شأنه في ذلك شأن كافة المشاريع المبتكرة، انطلاقاً من تحدٍ كبير: كيف يمكن رفع حجم الطاقة التي يولدها توربين الرياح إلى حدها الأقصى دون زيادة متطلبات الصيانة أو الاعتماد على العناصر الأرضية النادرة؟
تتطلب الإجابة على هذا السؤال وضع تصور جديد للمولد الكهربائي الذي يحول طاقة الرياح التي تحرك شفرات التوربين إلى طاقة كهربائية، إذ ترتبط هذه التوربينات بناقل سرعات يتيح للتوربين التكيف مع سرعة الرياح وتوليد عزم الدوران المطلوب، كما هو الحال في ناقل السرعات في الدراجة الهوائية مثلاً.
وقد أثبتت هذه التقنية نجاحها عند الحديث عن التوربينات بقوة2.5 ميغاواط، إلا أ ن ناقل السرعات في التوربينات التي تتراوح قوتها بين 10 و 15 ميغاواط يصبح أثقل ويتطلب إجراء الصيانة، وهما عاملان يرفعان من تكلفة توليد الطاقة. وهنا يأتي ابتكار “جنرال إلكتريك” باستخدام المغانط عالية الناقلية المشابهة لتلك المستخدمة في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي لتلغي الحاجة لاستخدام ناقل السرعات من جذورها وترفع من فعالية المولد. وتخفض هذه المقاربة من متطلبات التصنيع من المعادن الثقيلة والعناصر الأرضية النادرة في المغانط عالية الناقلية. وسوف يستخدم هذا المولد تقنيات التبريد العميق لتخفيض الحرارة لتقترب من درجة الصفر.
وقال روبن فير، أحد تقنيي “جنرال إلكتريك” الذين شاركوا على مدى 17 عاماً في أبحاث أنظمة المغناطيس عالية الناقلية واستخدام التبريد العميق: إن التحديات التي يطرحها تصميم هذه التقنية في صناعة توربينات الهواء التي يمكن تنصيبها على بعد أميال في عرض البحر واضحة. وبما أنه لا يمكن الوصول إلى مجمعات طاقة الرياح إلا مرة في العام إن سمحت أحوال الطقس بذلك، يتوجب توافر الحرفية العالية في صناعة هذه التوربينات لتكون موثوقة الأداء”.
تتضمن المرحلة الأولى من المشروع عمليات وضع وتقييم التصميم، في حين تخصص المرحلة الثانية لتقييم مدى الجدوى التجارية لهذا المشروع.
يمكن لتوربينات الرياح أن ترفع حجم الطاقة الكهربائية التي تولدها مجمعات طاقة الرياح الصغيرة، إضافة إلى تخفيضها لتكلفة توليد الطاقة. كما أنها تعد درساً رائعاً في كيفية الجمع بين مجالات الدراسة التي قد تبدو بعيدة، مثل الرعاية الصحية والطاقة، للوصول إلى نتائج مذهلة.
وقال روبن فير، أحد تقنيي “جنرال إلكتريك” الذين شاركوا على مدى 17 عاماً في أبحاث أنظمة المغناطيس عالية الناقلية واستخدام التبريد العميق: إن التحديات التي يطرحها تصميم هذه التقنية في صناعة توربينات الهواء التي يمكن تنصيبها على بعد أميال في عرض البحر واضحة. وبما أنه لا يمكن الوصول إلى مجمعات طاقة الرياح إلا مرة في العام إن سمحت أحوال الطقس بذلك، يتوجب توافر الحرفية العالية في صناعة هذه التوربينات لتكون موثوقة الأداء”.
تتضمن المرحلة الأولى من المشروع عمليات وضع وتقييم التصميم، في حين تخصص المرحلة الثانية لتقييم مدى الجدوى التجارية لهذا المشروع.
يمكن لتوربينات الرياح أن ترفع حجم الطاقة الكهربائية التي تولدها مجمعات طاقة الرياح الصغيرة، إضافة إلى تخفيضها لتكلفة توليد الطاقة. كما أنها تعد درساً رائعاً في كيفية الجمع بين مجالات الدراسة التي قد تبدو بعيدة، مثل الرعاية الصحية والطاقة، للوصول إلى نتائج مذهلة.
(Visited 10 times, 1 visits today)

Tags

  • (no tags available)

LEAVE A REPLY

Your comment needs to be approved by GE before it will appear. Thank you for your patience. If you have any questions, please read