טכנולוגיה חדישה מנצלת בצורה יעילה את החום הנפלט מתחנות לייצור חשמל. היא מתבססת על אידוי החומר “פרופאן”, והיא עשויה להגדיל את יעילות הפקת האנרגיה החשמלית בתחנות החשמל מ-35 אחוז ל-60 אחוזים
יורם אורעד, גלילאו
כשמדברים על זיהום סביבה כוללים בו גם את החום הנפלט מארובותיהן של תחנות החשמל. החום הנפלט משמעותו לא רק זיהום סביבה אלא גם הפחתה ביעילות הפקת האנרגיה החשמלית בתחנות הכוח. תחנות החשמל עושות שימוש בחום הנוצר בתהליך שריפת הדלק, בין אם זה פחם, נפט או דלק אחר, או מתהליכים גרעיניים, כדי לחמם מים ליצירת קיטור בלחץ גבוה, המשמש להנעת טורבינה.
מפיק חשמל בתנועה
הטורבינה מחוברת לגנרטור, הנע עקב תנועת הטורבינה ומפיק חשמל בתנועתו. כדי לאפשר הפקה יעילה של אנרגיה חשמלית, חום הקיטור מגיע לטמפרטורה של 650 מעלות צלזיוס בקירוב. כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת ל-450 מעלות צלזיוס, הפקת האנרגיה החשמלית איננה יעילה עוד עקב לחץ קיטור נמוך מדי.
הטמפרטורה של הגזים הנפלטים מארובות תחנות הכוח נמצאת מתחת לסף זה ולכן ניצולו של חום הגזים להפקת אנרגיה חשמלית נוספת לזו שהופקה באופן מקורי, איננה יעילה. גם במתקנים אחרים שנוצר בהם חום, כגון בתי זיקוק, חוסר היעילות הזה מונע את ניצולו של החום להפקת חשמל.
מפתיע בפשטותו
חוסר האפשרות לנצל את חומם של הגזים היא אחת מן הסיבות ליעילות הנמוכה הכוללת של תחנת חשמל המונעת בדלק מחצבי (כגון פחם, נפט או גז טבעי), המגיעה לסביבות 35 אחוז. פיתוח מפתיע בפשטותו, לניצול יעיל של החום הנפלט לשם הפקת חשמל הוצע לאחרונה על ידי מהנדס טורבינות בשם דניאל סטינגר (Stinger) ומהנדס נפט בשם פארוק מיאן (Mian).
פיתוחם מתבסס על שתי טורבינות נוספות, המתבססות שתיהן לא על חימום מים לשם קבלת קיטור אלא על אידויו של החומר פרופאן (C3H8). נקודת הרתיחה של פרופאן נמוכה בהרבה מזו של מים והיא עומדת על 42.5 – מעלות צלזיוס. משמעותו של נתון זה הוא שניתן לנצל את הפרופאן ביעילות רבה להנעת טורבינות גם בטמפרטורות נמוכות.
החום המניע טורבינה
החום הנפלט בתהליך המקורי של השימוש בדלק להפקת אנרגיה חשמלית, משמש להנעת טורבינה המבוססת על פרופאן. החום הנוצר בתהליך הפקת האנרגיה החשמלית באמצעות טורבינה זו, משמש להנעתה של טורבינה שנייה, הפועלת גם היא באמצעות פרופאן.
לטכנולוגיה קוראים 'מחזור לולאה סגור ומדורג', ובאנגלית “cascading closed loop cycle” או בקיצור CCLC. שני המפתחים הקימו חברה בשם וואו אנרג'י (Wow Energy) כדי לקדם את הפיתוח שלהם. על פי החישובים שהתבצעו בחברה ניתן יהיה, באמצעות פיתוח זה, להגדיל את יעילות הפקת האנרגיה החשמלית בתחנות החשמל מ-35 אחוז ל-60 אחוזים, גידול של כשמונים וחמישה אחוזים!
פוטנציאל אדיר
השימוש בטכנולוגיה זו יוכל לשמש לא רק בתחנות חשמל אלא בתעשייה בכלל. דניאל סטינגר מעריך שאפילו ניצול של 20 אחוז בלבד מן החום המופק במתקנים תעשייתיים בארצות הברית יוסיף למעלה מ-200 ג'יגא-ואט-שעה שהם כמעט 20 אחוזים מצריכת האנרגיה החשמלית של ארצות הברית כולה.
הואיל והטכנולוגיה מאפשרת להפיק הרבה יותר אנרגיה חשמלית מאותה כמות דלק, הרי שהיא תוכל לא רק לייעל את הפקת האנרגיה החשמלית בעולם אלא אף להפחית באופן משמעותי את דלדול הדלקים המחצביים של כדור הארץ.
