Energiatorni

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 12. maaliskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .
energiatorni

Energiatorni  on projisoitu laite sähkön tuotantoon . Tämä asennus yhdistää aurinko- ja tuulienergian. Tornin vieressä sijaitsevasta lammikosta pumpataan vettä tornin huipulle ja suihkutetaan jäähdyttäen siellä olevaa kuumaa ilmaa. Jäähtynyt ilma virtaa alas ja pyörittää alla olevaa turbiinia. Tällä hetkellä yhtäkään tällaista laitosta ei ole rakennettu, mutta vuodesta 1982 lähtien professori Dan Zaslavskyn johtama tiedemiesryhmä on suorittanut laajan[ kuinka paljon? ] työskentelee näiden laitteiden potentiaalin ja suunnittelun tutkimiseksi [1] .

Kronologia

1965_ _ Ensimmäistä kertaa esitettiin ajatus energian hankkimisesta tämän tyyppisten energiatornien avulla. Idea kuuluu Lockheedin professori Phillip Carlsonille.

1975_ _ Patentin myöntäminen keksinnölle Phillip Carlsonille [1] [2] .

1982_ _ Intensiivisen tutkimustyön alkaminen Israelin Technion Universityssä . Professori Dan Zaslavskyn johtama kymmenien tutkijoiden ja insinöörien ryhmä käytti yli 100 henkilötyövuotta energiatorniprojektin tutkimiseen ja kehittämiseen [1] .

1994_ _ Israelin energiaministerin puolesta perustettiin erityinen riippumattomista asiantuntijoista koostuva komissio, joka tarkasti professori Zaslavskyn ryhmän työn tulokset. Komission johtopäätös oli täysin myönteinen. Technion - tiimi jatkaa projektinsa parantamista [1] .

2000 vuotta. Intialainen tieteellinen organisaatio TIFAC (Technology, Information, Forecasting and Assessing Council) tekee oman israelilaisten tutkijoiden hankkeen, tuolloin jo noin 2500 sivun mittaisen katsauksensa jälkeen ehdotuksen Israelin hallitukselle yhteisen jatkotyön jatkamiseksi. Suostumus annettiin [1] .

2001_ _ Perustettiin Israelin ja Intian yhteinen ohjauskomitea . Toukokuussa 2001 hän piti konferenssin Jerusalemissa , jossa päätettiin periaatteessa rakentaa demonstraatioenergiatorni, jonka kapasiteetti on 6,5-10 MW, korkeus 400 metriä ja halkaisija 150 metriä. Sen hinnaksi arvioitiin 100 miljoonaa dollaria. Puolet tästä summasta oli valmis jaettava Intian hallituksen toimesta. Etsitään sijoittajia, jotka olisivat valmiita maksamaan toisen puoliskon [1] . Hanketta ei toteutettu.

2011_ _ Yhdysvaltalainen Clean Wind Energy ilmoitti suunnittelevansa kaksi 914,4 metriä korkeaa energiatornia. Tornit sijoitetaan Sonoran autiomaahan , lähellä Arizonan San Luisin kaupunkia , lähellä Meksikon rajaa . Rakenteen englanninkielinen nimi eroaa hieman professori Zaslavskyn käyttämästä ( Downdraft Tower and Energy Tower ), mutta toimintaperiaate on sama. Amerikkalaisen projektin tekijöiden suhteen ei ole selvyyttä, jotkut lähteet mainitsevat Zaslavskyn nimen, jotkut eivät. Tämän hankkeen valmistelutyö on parhaillaan käynnissä [3] [4] .

2012_ _ Eksergiatorni on hanke veden saamiseksi ilmasta tai veden suolanpoistoon ja jäähdyttämiseen, energian saamiseksi "keinotuulesta" ja hiilidioksidin talteenottamiseksi ilmasta. Exergy Towerin konseptia ja tekniikkaa ehdotti amerikkalainen tiedemies Valeri Maisotsenko. Se on paljon halvempi ja tehokkaampi kuin Zaslavsky-torni. Valeri Maisotsenko esitteli konseptinsa Technion yliopistossa Zaslavskya seuranneelle tutkijaryhmälle, ja he vahvistivat tämän. Tämä projekti näyttää olevan merkityksellinen valtion tuen ja täytäntöönpanon kannalta Australiassa tai Persianlahdella. Ilmasto näillä alueilla on kuiva ja kuuma, se soveltuu ihanteellisesti Maisotsenko-kiertohaihdutusteknologioiden käyttöönotolle, mutta vaatii merkittävän panostuksen T&K:n loppuun saattamiseen ja käytännön toteutukseen.

Teknologian luomisen taustaa

Yksi maailman energian monimutkaisista ongelmista on taloudellinen ja poliittinen riippuvuus fossiilisista polttoaineista, joiden varannot ovat vähenemässä. Toinen vakava ongelma on hiilen polttotuotteiden aiheuttama ympäristön saastuminen . Sen palaminen vapauttaa ilmakehään "kasvihuonekaasuja", kuten hiilidioksidia, mikä lisää kasvihuoneilmiötä . Nämä haasteet edellyttävät pikaista vaihtoehtoisten puhtaiden ja uusiutuvien polttoaineiden etsimistä. Tunnetuimpia uusiutuvan energian lähteitä ovat aurinkoenergia , vesivoima ja laitospoltto. Toinen lähde on Energy Pipe -tekniikka. Yksi sen kehittäjistä on Dan Zaslavsky , Technionin maataloustekniikan tiedekunnan professori.

Edut

Energiatase

Alustavien arvioiden mukaan putken rakentamisesta Eilatin pohjoispuolelle Yutwatan alueelle kävi ilmi, että noin 33 % uutetusta energiasta menee vesiinjektioon, 22 % kitka- ja liikeenergian hävikkiin ja 45 % [2] energian kuluttajille. Näin ollen energiatase osoittautuu positiiviseksi tehoalueella 200–600 MW [2] .

Ympäristövaikutukset

Tietokonemalli on osoittanut, että kylmä ilma ei luo keilaa eikä muuta mikroilmastoa. Kylmä ilma on alemmalla 10 metrillä, eikä se sekoitu ympäröivään ilmaan suuremman tiheytensä vuoksi. Ilmankulutus on pieni verrattuna ilmakehän virtauksiin. Ilmaa tulee putkeen globaalin ilmiön nimeltä " Hadley Cells " (ilmakehän pystykiertojärjestelmä on yleensä kolme solua päiväntasaajan ja napojen välisessä tilassa. Kun matalien ja lauhkeiden leveysasteiden solut joutuvat kosketuksiin, pystysuuntaiset virtaukset suuntautuvat alaspäin eli ilma laskeutuu. Tämä on läntisen pintatuulen vyöhyke. Keski- ja korkeiden leveysasteiden solujen kosketusalueella ilma nousee. Tämä on vallitsevan idän vyöhyke pintatuulet ja suihkusuihku korkealla). Joten putki ei voi vaikuttaa globaaleihin prosesseihin.

Rakennuskustannukset

Tällaisen putken rakentamiskustannukset Eilatin alueella ovat arviolta 850 miljoonaa dollaria eli noin 2 300 dollaria/kW. [2] Kehityksen aikana esitettiin idea putken rakentamisesta vuoren sisään, mutta se hylättiin kustannustehottomana. Putkea ei rakenneta teräsbetonista, vaan teräsristikon pohjalta. Putken sisäpuoli on peitetty verhoilun kaltaisella. Korkeiden rakennusten tekniikkaa on Dubaissa ja Kiinassa, joten se ei ole ratkaiseva ongelma. Vahvuuden kannalta ulkotuuli on tärkeämpi, mutta putki on suunniteltu kestämään alueen voimakkaimmat aavikkotuulet.

Australian Engineers Project

Myös australialaisten insinöörien ehdottama hanke on mielenkiintoinen.

Erämaassa usean hehtaarin alueella olevien tutkijoiden idean mukaan on tarpeen rikkoa jättiläinen kasvihuone ja sijoittaa sen keskelle 800 metrin putki, jonka halkaisija on 150 metriä. Lämpimän ja kylmän ilman lämpötilaerosta johtuen syntyy voimakas työntövoima. Tämän virtauksen voimakkuus antaa riittävän paineen pyörittää 30 putken juurelle asennettua tuuliturbiinia.

Laskelmat ovat osoittaneet, että kasvihuoneen ilma lämpenee 80-90 °C:seen ja putki toimii "piippuna", joka tarjoaa jatkuvan vedon. Koelaitoksen teho tulee olemaan 200-250 megawattia. Tämä riittää toimittamaan energiaa useille kymmenille maatiloille tai 100 000 asukkaan kaupungille.

Kehittäjien vakuutusten mukaan asennus voi toimia ympäri vuorokauden. Loppujen lopuksi maaperä, joka on hyvin lämmitetty päivän aikana, muuttuu lämmön varaajaksi, joka pystyy lämmittämään ilmaa jopa yöllä pitkään ja luomaan siten vetoa putkeen.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Energiatornit sähkön ja suolattoman veden tuotantoon Arkistoitu 29. elokuuta 2006.
  2. 1 2 3 4 5 Dan Zaslavsky: Tower Energy Arkistoitu 14.8.2006.
  3. Energiatornin visionääri: miten se toimii
  4. Israelin professorien suunnittelema 3000 jalan energiatorni Meksikon ja Yhdysvaltojen rajalle
  5. Sähkön ja suolanpoiston potentiaalin arviointi "Energy Tower" -teknologialla Australiassa, Amerikassa ja Afrikassa Arkistoitu 27.09.2007.