پنجشنبه, ۹ فروردین, ۱۴۰۳ / 28 March, 2024
مجله ویستا

نمک های ارزشمند ایران


نمک های ارزشمند ایران
پس از اکتبر ۱۹۷۳ که تحریم نفتی اعراب، بهای انرژی را افزایش داد و آن را به ارزش منطقی آن نزدیک تر کرد، دولت ها، شرکت های بزرگ نفتی و موسسات تحقیقاتی و پژوهشی به شدت به فکر جایگزین یا جایگزین هایی برای نفت افتادند. اما سقوط شدید بهای نفت خام در دهه بعد، از یک سو موجب شد هیچ جایگزینی از لحاظ اقتصادی امکان رقابت نداشته باشد و عملاً آن اشتیاق نیمه دهه ۱۹۷۰ را فرو نشاند. از طرف دیگر نفت تقریباً رایگان مصرف کنندگان را به اسراف کشاند، همچنان که هموطنان ما در زمستان ها شدت گرمای حاصل از سوخت انرژی رایگان را با گشودن پنجره ها جبران می کنند. افزایش تقاضای حاصل از آن اسراف همراه با توسعه قطب های بزرگ و نوپای صنعتی به خصوص در چین، هند و برخی کشورهای دیگر آسیایی، بار دیگر موجب افزایش بهای نفت و نزدیک شدن آن به بهای نیمه دهه ۱۹۷۰ شد. (اگر ارزش هر دلار ۳۰ سال پیش را حداقل معادل پنج دلار امروز بگیریم، هر بشکه نفت ۳۵ دلاری آن روز نزدیک ۱۸۵ دلار می شود که البته هنوز به آن پایه نرسیده است.) این تحول همراه با گرم شدن نگران کننده زمین، ذوب یخ های قطبی، بالا آمدن سطح دریاها، خشکسالی ها، سیل ها، توفان های خاک که مرزهای بحران را هم در نوردیده است، بار دیگر و با پشتکار و جدیت بیشتر فناوری های لازم برای تولید انرژی از منابع طبیعی و قابل تجدید را توسعه داده است.
این انرژی ها شامل آفتاب، باد، گرمای درونی زمین و سوخت های زیستی است. سوخت های زیستی که از غلات و نیشکر به دست می آیند خود بحران گرانی غذا را تشدید کرده و انتقادهایی را برانگیخته اند و تولید برق از باد اکنون بیش از ۱۰ برابر ارزان تر از نیمه دهه ۱۹۷۰ تمام می شود. در برخی نقاط در ایالات متحده و اروپا تجهیزات و صفحات سلول های تولید برق را به تسهیلات مالی برای نصب بر بام استفاده کنندگان می فروشند. برق حاصل از آن، به طوری که در کتاب برنامه ب۲ آمده است موجب کاهش برق ورودی از کنتور می شود و در زمان های مصرف نشدن خانگی در طول روز مازاد برق خورشیدی تولیدی در پشت بام ها در مسیر معکوس از خانه به شبکه افزوده می شود و گردش کنتور را نیز معکوس می کند و در واقع مقداری از آن برق به فروش می رسد. افزایش گرمای زمین خطری جدی است. تغییر الگوی آب و هوایی بحرانی جدی است. ذوب یخ های قطبی بحران و بحران زا است، اما خطر اصلی پس از ذوب یخ ها پدید می آید زیرا وجود آن یخ ها و ذوب شدن شان با نوعی تبادل حرارتی غول آسا مقدار زیادی از گرمای جهانی را جذب و با ذوب خود موجب خنکای نسبی می شود، وای به روزی که این سرماساز تنظیم کننده طبیعی در میان نباشد. اما اینها تکرار نکاتی است که به طور معمول از آن آگاه هستیم، اما باز هم نیاز به تبلیغ و کار جدی دارد. کار جدی یعنی دست به کار شدن دولت در اجرای برنامه های تولید انرژی پاک در ابعاد گسترده و واگذاری آن به مردم در مرحله سوددهی.
اما نکته جالب برای نگارش این مطلب، گزارش تازه یی است که چند روز پیش از سایت «انجمن سیاست زمین» دریافت کردم. این گزارش درباره فناوری تازه تولید برق با تبدیل مستقیم و مکانیکی حرارت حاصل از انرژی خورشیدی به برق نوشته جاناتان دارن است.
اگر به یاد آوریم که انرژی فقط ۷۰ دقیقه تابش خورشید که به زمین می رسد،معادل مصرف انرژی سالانه در این کره خاکی است، بهتر می توانیم قدرت بالقوه این منبع نامحدود و لایزال انرژی را دریابیم. در برابر روشی که تاکنون در تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به برق توسط سلول های نیمه هادی رایج بوده است و شاید بتوان آن را به همین زودی روش کلاسیک یا متعارف و سنتی نامید، یعنی روش PVs که مخفف Photovoltaics است روش جدید را CSP یعنی انباشت یا متمرکز سازی نیروی گرمای خورشیدی می نامند که می توان آن را گرماانباشتی نامید. در این شیوه برق با استفاده از حرارت تولید می شود. عملکرد آن بسیار شبیه تاباندن پرتوهای آفتاب با عبور از عدسی ذره بین و متمرکز کردن آن بر ظرفی پر از مایع است. از گرمای جذب شده به وسیله مایع برای تولید بخار استفاده می شود و این بخار توربینی را برای تولید برق به حرکت درمی آورد.
به طور معمول این پرسش مطرح می شود که پس از غروب خورشید تکلیف چیست. به عبارت دیگر این پرسش اقتصادی مطرح است که سرمایه و سامانه یی در شبانه روز معطل بماند تا فقط یک سوم یا حداکثر نیمی از روز کار کند؟ عملکرد تمام وقت می تواند به معنی دو یا سه برابر شدن تولید از همان سرمایه باشد، که تفاوت بزرگی است. در ابتکار جدید آزمایش شده تولید نیرو پس از غروب خورشید نیز ادامه می یابد. برای این کار گرمای اضافی در مخازن بزرگی کاملاً عایق بندی شده انباشته از نمک مذاب ذخیره می شود. به عبارت دیگر با گرمای متمرکز، نمک ذوب و انباشته می شود و از این حرارت انباشته با برنامه ریزی و محاسبه میزان تبادل حرارتی برای تولید مداوم بخار لازم برای گردش توربین ها استفاده می شود. از آنجا که کارخانه های CSP یا گرماانباشتی برای بهره وری بیشتر نیاز به دریافت سطح بالایی از پرتوهای مستقیم آفتاب دارند، بیابان ها برای این کار مطلوب ترین نقاط هستند؛ به عبارت دیگر یعنی ایران. دو مزیت عمده روش گرماانباشتی نسبت به کارخانه های متعارف تولید برق عبارتند از پاکی و نیالودگی آن به اکسیدهای کربن و از آنجا که منبع نیروی آن خورشید است، هزینه سوخت نیز در میان نخواهد بود. ذخیره انرژی به صورت گرما نیز بسیار ارزان تر از ذخیره آن در باتری های برق است.
ایالات متحده و اسپانیا در این شیوه انباشت نیروی گرمایی خورشید پیشگام بوده اند. مجموع ظرفیت جدید نیروی برق تولیدی آنان با این شیوه طبق برنامه تا کمتر از چهار سال آینده (۲۰۱۲ میلادی) ۶۰۰/۵ مگاوات خواهد بود که ۹۰ درصد ظرفیت تولید برق برنامه ریزی تا آن سال را تشکیل خواهد داد. برق تولیدی این کارخانه ها برای رفع نیازهای ۷/۱ میلیون خانه کافی خواهد بود.
بزرگ ترین مجموعه برق گرماانباشتی مشغول به کار در حال حاضر نیروگاه بیابان موخابی در کالیفرنیا است. این نیروگاه ۳۵۴ مگاواتی که بین سال های ۱۹۸۵ تا ۱۹۹۱ به شبکه پیوسته برق لازم برای ۱۰۰ هزار خانه را طی تقریباً دو دهه تامین کرده است. کارخانه ۶۴ مگاواتی نوادا سولار یک، نخستین کارخانه CSP تجارتی با ظرفیت بالا است که در ۱۶ سال اخیر در ایالات متحده به بهره برداری رسیده است. امروزه بیش از ۱۰ کارخانه گرماانباشتی در ایالات متحده در مراحل مختلف برنامه ریزی و ساخت هستند. ظرفیت پیش بینی شده یی که تا سال ۲۰۱۲ به شبکه خواهد پیوست ۱۰۰/۳ مگاوات است. از جمله برنامه های جالب تولیدی از پروژه ۵۵۳ مگاواتی موخابی سولار پارک در کالیفرنیا، پروژه های ۵۰۰ مگاواتی سولار یک و ۳۰۰ مگاواتی سولار دو در کالیفرنیا، واحد ۳۰۰ مگاواتی در فلوریدا و واحد ۲۸۰ مگاواتی سولانا در آریزونا می توان نام برد.
نخستین کارخانه گرماانباشتی یا CSP خارج از ایالات متحده در سال ۲۰۰۷ با ظرفیت یک برج تولید ۱۱ مگاواتی در اسپانیا وارد خط شد. این برج بخشی از مجموعه سلوکار پلت فورم با ظرفیت ۳۰۰ مگاوات است که پس از تکمیل در سال ۲۰۱۳ ضمن تامین نیاز ۱۵۳ هزار خانه، از رهاشدن سالانه ۱۸۵ هزار تن گاز کربنیک پیشگیری خواهد کرد. در اسپانیا تا سال ۲۰۱۲ جمعاً ۶۰ کارخانه با ظرفیت ۵۷۰/۲ مگاوات به شبکه خواهند پیوست. هزینه تولید برق گرما به ظاهر در جنب غرب ایالات متحده در هر کیلووات ساعت حدود ۱۳ تا ۱۷ سنت است که امروزه با نیروگاه های گازی سیکل ساده قابل مقایسه است. هدف وزارت انرژی ایالات متحده کاهش هزینه تولید به این شیوه به کیلووات ساعتی ۷ تا ۱۰ سنت تا سال ۲۰۱۵ و ۵ تا ۷ سنت تا سال ۲۰۲۰ است که به این ترتیب با منابع انرژی بر پایه سوخت فسیلی قابل رقابت خواهد بود.
در اروپا، گذشته از اسپانیا، انتظار می رود فرانسه، آلمان، ایتالیا و پرتغال تا سال ۲۰۲۰ ظرفیت نصب شده به ۲۰۰/۳ مگاوات و در چین به هزار مگاوات برسد. ظاهراً استرالیا، الجزایر، مصر، ایران، اردن، مکزیک، مراکش، آفریقای جنوبی و امارات متحده عربی نیز درصدد استفاده از این شیوه هستند.
از آنجا که تصور می رود در آینده موتورهای هیبرید(برقی- بنزینی) با مصرف تقریباً سه لیتر بنزین در ۱۰۰ کیلومتر عمومیت پیدا کند، عملاً با شارژ باتری ها از برق خورشیدی نیروی محرکه اتومبیل ها نیز عملاً از خورشید، یا از باد تامین خواهد شد و از تولید گازکربنیک بیشتر خواهد کاست. استفاده از انرژی گرماانباشتی به ظاهر نیاز به سطح پوشش زیاد یعنی زمین وسیع دارد. با توجه به اینکه مکان آن در بیابان ها و کویرها خواهد بود تصور نمی رود از این لحاظ کمبودی وجود داشته باشد.
شرایط طبیعی موجب شده است باز هم شمال آفریقا و خاورمیانه منطقه مطلوب برای تولید انرژی گرماانباشتی باشد. از هم اکنون طرحی ۳ هزار کیلومتری برای انتقال ۶ هزار کیلووات ساعت برق خورشیدی گرماانباشتی از شهر آدرار در الجزایر به آخن در آلمان مورد بررسی است که باید تا سال ۲۰۲۰ انجام شود. پیش بینی می شود ظرفیت تولید برق خورشیدی به این شیوه تا سال ۲۰۱۲ از ۲۰۰ هزار مگاوات ساعت تجاوز کند. این برنامه بخشی از طرح کاستن ۸۰ درصدی رها سازی گازکربنیک در فضا است که در کتاب برنامه ب۲ آمده است. با توجه به اینکه انباشت حرارت در این طرح به صورت نمک مذاب است و در مورد بیابان های مرکزی ایران که انباشت های نمک نیز فراوان است، ذوب نمک با انرژی پاک و رایگان به خودی خود می تواند هدفی صنعتی تلقی شود. امروز در جهان و ایران سود سوزآور یکی از پرمصرف ترین مواد اولیه در صنایع شیمیایی است. یکی از شیوه های پرهزینه الکترولیز نمک مذاب است که هزینه مهم را ذوب کردن نمک تشکیل می دهد. در این شیوه سدیم در آند و گاز کلر در کاتد قابل جمع آوری است که اولی برای تولید فوری سود سوزآور و دومی برای تولید اسیدها و دیگر ترکیبات کلری قابل استفاده است.
در ضمن قابل بررسی خواهد بود اگر در تولید برق از این طرق، روش مناسبی برای تولید بخار از آب شور ابداع شود، در مرحله تقطیر پس از گرداندن توربین و افت فشار بخار، تولید آب شیرین نیز می تواند به عنوان تولید جانبی یا حتی اصلی مطرح باشد، که البته برای ایران و کشورهای منطقه جنبه حیاتی دارد و در مناطقی که سترون انگاشته می شوند می تواند صنعت کشاورزی گلخانه یی گسترده یی را در کنار برق نوید دهد. بدیهی است که چنین طرح هایی فقط با کمک و توسط دولت قابل تحقق است.
باید بکوشیم زمین را پاک تر به فرزندان مان تحویل دهیم.
فریدون مجلسی
منبع : روزنامه اعتماد


همچنین مشاهده کنید