برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)



 

انرژی الکتریکی زمین‌گرمایی برقی است که با استفاده از منابع حرارتی ذخیره شده زیر پوسته زمین تولید می‌شود. تاریخ اولین استفاده از انرژی زمین گرمایی به شاهزاده پیرو گینوری کونتی در ایتالیا بازمی‌گردد. امروزه بزرگترین نیروگاه زمین گرمایی جهان در منطقه آتشفشانی آبفشان‌ها (The Geysers) در کالیفرنیا واقع شده‌است. تا سال ۲۰۰۸ انرژی زمین گرمایی سهمی کمتر از یک درصد از تولید کل انرژی الکتریکی جهان را به خود اختصاص داده.

انرژی زمین گرمایی حرارت داخلی زمین است که به وسیله یک سیال مانند بخار یا آب داغ یا هر دو به سطح زمین انتقال می‌یابد. از این انرژی گرمایی در سطح زمین می‌توان در کاربردهای متفاوت از جمله تولید برق استفاده کرد.

از دیگر مزایای این دسته نیروگاه می‌توان به ثابت بودن میزان انرژی استخراج شده در تمامی فصول سال و امکان کارکرد این نیروگاه‌ها به صورت ۲۴ ساعته نیز اشاره کرد. از دید اقتصادی استفاده از منابع زمین گرمایی میزان وابستگی قیمت برق تولیدی به قیمت سوخت‌های فسیلی را هم کاهش می‌دهد.

 














هرگاه كه سخن از انرژی‌های تجدید‌پذیر به میان می‌آید، گزینه‌هایی چون انرژی خورشیدی، باد و هیدروژن به ذهن ما خطور می‌كند. اما باید دانست كه دنیای انرژی‌های تجدید‌پذیر فقط به این موارد محدود نمی‌شود و چند سالی است كه دانشمندان و كارشناسان انرژی‌های نو، در حال مطالعه بر روی منابع گوناگون تولید‌كننده انرژی‌اند؛ آنهایی كه پتانسیل كافی برای تبدیل شدن به رقبای خورشید و باد را دارند. یكی از شركت‌های فعال در این زمینه، ‌پاور اند انرژی‌1 است كه مطالعات و بررسی‌های جامعی در این حوزه انجام داده است و به نتایج جالب توجهی برای مهندسان و كارشناسان امر انرژی، به ویژه انرژی‌های تجدید‌پذیر و سبز دست یافته است.

آن‌چه در ادامه خواهد آمد، فهرستی است از منابع برخوردار از پتانسیل تبدیل شدن به انرژی تجدید‌پذیر كه تاكنون توسط كارشناسان انرژی مورد تایید فنی و عملیاتی قرار گرفته‌اند.

انرژی های نو

تورنادو‌ها (گرد‌باد‌ها)هر ساله وقوع گردباد‌های سهمگین و ویرانگر در بخش‌های مختلف جهان، موجب وارد ‌آمدن خسارات‌ سنگین به شهر‌ها و روستا‌ها می‌شود. هم اكنون، پژوهشگران در تلاش هستند تا این نیروی عظیم را در خدمت تولید انرژی درآورند و با نصب دكل‌های مخصوص و مقاوم در برابر فشار‌های سهمگین محیطی در مناطق گرد‌باد‌خیر، حجم قابل توجهی انرژی تولید كنند.البته مسلم است كه گرد‌باد‌ها به صورت همیشگی و دائمی روی نمی‌دهند و نمی‌توان منتظر وزش گردباد‌ها بود. بنابراین، محققان در تلاش هستند تا با استفاده از پتانسیل‌های محیطی مناسب در اقصی نقاط جهان، گردباد‌های مصنوعی ایجاد كنند. دانشمندان آمریكایی یك موتور تولید گردباد2 (AVE) اختراع كرده‌اند كه قادر به تولید گردباد‌های مصنوعی و محدود حول محور یك مدار دایره‌ای شكل كوچك هستند. با استفاده از این موتور در مناطق بسیار گرم و مرطوب می‌توان گردباد‌های مصنوعی ایجاد كرد. نكته جالب‌تر در مورد این موتور این‌كه انرژی اولیه مورد نیاز این موتور از طریق خورشید و تبدیل شدن به گرما تامین می‌شود و بدین‌ترتیب یك منبع جدید انرژی تجدید‌پذیر به صورت كاملا سبز در اختیار ما قرار دارد.جلبكچند سالی است كه جلبك‌ها مورد توجه پژوهشگران و دانشمندان فعال در زمینه انرژی‌های تجدید‌پذیر و سبز قرار گرفته‌اند. جلبك‌ها به فراوانی در بسیاری از مناطق جهان یافت می‌شوند و می‌توان از آنها برای تولید انرژی استفاده كرد. تحقیقات شركت مشهور نفتی اكسون موبیل3 نشان داده است كه از جلبك‌ها می‌توان به جای نفت یا گاز در نیروگاه‌های فسیلی استفاده كرد و انرژی قابل توجهی از آنها استخراج كرد. جلبك‌ها دارای مزیت‌هایی چون رشد سریع و قابلیت رشد طبیعی در دریا‌ها و آب‌های محصور در خشكی و مهم‌تر از همه، بی‌ضرر بودن برای طبیعت هستند.امواجتحقیقات دانشمندان حكایت از آن دارد كه انرژی را می‌توان به طور مستقیم و در مقادیر زیاد از امواج اقیانوس‌ها و دریا‌ها دریافت كرد. انرژی امواج یا به صورت سطحی و از طریق جذب نیرو‌ی ناشی از حركت امواج بر سطح آب قابل دریافت است و هم از طریق جذب نیروی ناشی از نوسانات فشاری زیر آب. هم اكنون محققان در حال مطالعه برروی استفاده از ترمیناتور‌های مخصوصی هستند كه قادر به ایجاد جنبش‌های دَوَرانی در آب و تولید انرژی گریز‌ از مركز می‌باشند. شركت‌های بزرگ بین‌المللی از طرفداران اصلی سرمایه‌گذاری و مطالعه بر روی راه‌های تولید انرژی امواج به شمار می‌آیند.رعد و برقهر كسی كه یك بار بیرون از خانه و در دشت شاهد وقوع رعد و برق‌های سهمگین بوده است، می‌داند كه چه نیروی عظیمی در تندر‌های غران نهفته است.بنابراین، با جذب این نیروی عظیم و ذخیره‌سازی آن می‌توان این قدرت‌نمایی طبیعت را برای تولید انرژی به كار گرفت و یك منبع انرژی به منابع تجدیدپذیر انرژی اضافه كرد. با این حال، همان مشكلی كه برای گردباد‌ها وجود دارد در مورد رعد و برق نیز به چشم می‌خورد و آنها، غیر قابل پیش‌بینی بودن و متناوب بودن وقوع آنهاست. البته دانشمندان برای این مشكل نیز راه‌حل‌های جالبی پیدا كرده‌اند از جمله تغییر در فرایند بارور‌سازی ابر‌ها و تبدیل كردن آن به فرایند باردارسازی ابر‌ها به منظور ایجاد رعد و برق‌های مصنوعی.بیوگاز‌ها (گاز‌های زیستی)بیوگاز‌ها یا گاز‌های زیستی تركیبی از 40 تا 60 درصد متان و گاز‌های دیگر از جمله دی‌اكسید كربن هستند. این نوع گاز‌ها را می‌توان از طریق باكتری‌های هوازی یا فرآوری زباله‌ها، فاضلاب‌، كود‌های حیوانی و ضایعات طبیعت تولید كرد و از انرژی قابل توجه نهفته در آنها به عنوان یك انرژی تجدید‌پذیر و كاملا سبز بهره‌ برد. این نوع انرژی، بهترین جایگزین برای بنزین و گازوئیل به عنوان سوخت خودرو‌های سبك و سنگین به حساب می‌آید.شكردر سال 2007، شركت مشهور سونی یك سلول سوختی تولید كرد كه به وسیله گلوكز تغذیه می‌شد و قادر به تولید 50 مگاوات برق بود. جدید‌ترین نمونه این سلول‌های مولد انرژی در نمایشگاه بین‌المللی هیدروژن و سلول‌های سوختی در اكسپو 2010 به نمایش درآمد. این سلول جدید قادر به تولید 70 مگاوات برق از 28 سی سی كولای شكر بود. در باتری‌‌ حاوی این سلول‌ها از آنزیم‌هایی برای استحصال انرژی از محلول گلوكز و آب مقطر استفاده شده است.كایتكسانی كه تجربه كایت‌سواری بر فراز آسمان‌ها را داشته‌اند، می‌توانند كه چه نیروی فراوانی در جریان جابه‌جایی كایت در آسمان تولید می‌شود. همین مسئله، دانشمندان را به فكر بهره‌برداری از این نیروی ناشناخته انداخته است. پژوهشگران آلمانی توانسته‌اند پتانسیل نهفته در حركت بالا به پایین كایت را به انرژی مكانیكی و الكتریكی تبدیل كنند. این انرژی در زمان بروز حركات سریع كایت‌ها در آسمان، قابل توجه خواهد بود.

برگرفته شده از مجله علمی دانشمند



تولید انرژی الکتریکی > نیروگاههای فعال دردنیا

در دنیای امروز انرژی الکتریکی یکی از پرکاربردترین انرژی هاست . تولید این انرژی پراهمیت به روش های مختلف و توسط نیروگاههای متفاوت انجام می شود. در این مطلب با شرح کوتاه و مختصر نیروگاههای موجود در چرخه تولید انرژی برق را معرفی می کنیم .

نیروگاه حرارتی:

از اواخر قرن نوزدهم بشر برای تولید الكتریسیته از نیروگاه های حرارتی استفاده می كند. در این نیروگاه ها ابتدا زغال سنگ مصرف می شد و بعدها فرآورده های سنگین نفتی مورد استفاده قرار گرفت. اساس كار این نیروگاه ها بر گرم كردن آب تا حالت بخار است و سپس بخارهای تولید شده توربین های تولیدكننده الكتریسیته را به حركت در می آورند.

نیروگاه های آبی

در مناطقی از جهان كه رودخانه های پر آب دارند به كمك سد آب ها را در پس ارتفاعی محدود كرده و از ریزش آب بر روی پره های توربین انرژی الكتریكی تولید می كنند.

نیروگاه های اتمی:

: در دهه اول و دوم قرن بیستم نظریه های نسبیت اینشتین امكان تبدیل جرم به انرژی را به بشر آموخت (فرمول مشهور اینشتین E= mc2 ) امروزه نیروگاه های اتمی متكی بر پدیده شكست اتم های اورانیم- تبدیل بخشی از جرم آنها به انرژی- برای تولید الكتریسیته ساخته شده اند

نیروگاه متكی بر پدیده پیوست اتم ها:

در مركز خورشید از پیوست اتم های هیدروژن معمولی ایزوتوپ های دوتریم و تریسیم تولید می شود و سپس این ایزوتوپ به هم پیوسته شده و هسته اتم هلیم را به وجود می آ ورند. این واكنش ها انرژی زا هستند. و این واكنش ها همراه انفجار وحشتناك و مهیبی است كه همواره در درون خورشید به طور زنجیره ای ادامه دارد و دلیل اینكه خورشید از هم متلاشی نمی شود اثر نیروی گرانشی بر روی جرم بی نهایت زیاد درون خورشید است.

براساس همین فرضیه پدیده پیوست اتم ها از پیوست دادن اتم های سبك با یكدیگر اتمی سنگین تر از خود به وجود می آورند، در واقع همان واكنشی را انجام می دهند که در خورشید اتفاق می افتد ولی باید شرایط ایجاد آن را بدون كاربرد بمب اتمی به وجود آورد و به ویژه باید آن را تحت كنترل درآورد.

نیروگاه سیکل ترکیبی:



نیروگاه های سیکل ترکیبی جزء دسته ی "نیروگاه های حرارتی" می باشند. در توربین گاز جهت کنترل درجه حرارت در اتاق احتراق ضروری است که احتراق با هوای بسیار زیاد صورت پذیرد. دود خروجی از اگزوز توربین گاز ، علاوه بر اینکه دارای درجه حرارت بالایی است ، اکسیژن کافی نیز جهت احتراق دارد ولی در نیروگاه های سیکل ترکیبی از انرژی گاز خروجی از اگزوز به روش های مختلفی جهت تولید بخار استفاده می شود.

1- نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل

2- نیروگاههای سیکل ترکیبی با سوخت اضافی ( مشعل )

3 -نیروگاههای سیکل ترکیبی جهت تامین هوای دم کوره بویلر


نیروگاههای جزر و مدی :

این نیروگاهها از انرژی نهفته شده در جزر و مد استفاده می کنند، این انرژی عبارت است از انرژی پتانسیل (انرژی نهان یا ساکن) حاصل از جابجایی عمودی توده آب ساکن و یا انرژی جنبشی وابسته به شدت جریان (انرژی جریان جزر و مدی) که هر به دلیل پدیده جزر و مد که خود ناشی از نیروهای گرانشی (جاذبه) ماه و خورشید می باشند، بوجود می آید. در بعضی از انواع این نیروگاههای از جریان آب هم در جزر و هم در مد استفاده می نمایند.

نیروگاههای موجی :

این نیروگاهها از انرژی موجهای دریاها و اقیانوسها استفاده می کنند. این انرژی عبارت است از ، کل انرژی در یک موج که برابر با جمع انرژی پتانسیل آب جابجا شده از یک سطح بی جنبش و آرام و انرژی جنبشی ذرات آب متحرک می باشد.

نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک (Magneto Hydro Dynamics (MHD :

اصول کلی ژنراتورهای MHD بر این اساس است که جریان گاز پلاسما از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می شود و یونهای مثبت و منفی بر روی الکترود که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع می نمایند و در حقیقت یک ژنراتور جریان مستقیم را بوجود می آورند، قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم را با اینورترهای الکترونیک قدرت ، بصورت برق جریان متناوب ، مناسب با شبکه در می آورند.

نیروگاههای بیوماس :

به هر ماده آلی غیر فسیلی با منشأ حیاتی که بخشی از آن یک منبع انرژی زای قابل بهره برداری را تشکیل دهد، بیوماس گویند. انرژیهای بدست آمده از اغلب سیستمهای بیوماس را به عنوان انرژی تجدید پذیر به شمار می آورند. در سیستمهای بیوماس که گاز قابل سوختن تولید می شود، میتوان از این گاز به عنوان منبع حرارتی نیروگاههای کوچک حرارتی استفاده نمود، به این نوع نیروگاهها ، نیروگاههای بیوماس می گویند.

نیروگاههای زباله سوز بخاری :

می توان کوره های زباله سوز را بصورت بویلر نیروگاه بخاری طراحی نمود و از حرارت ایجاد شده و احتراق مخلوط سوخت و زباله می توان بوسیله این بویلر توربو ژنراتورهای بخار را به حرکت در آورد و انرژی الکتریکی تولید نمود.

نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب :

این نیروگاهها معمولا در نزدیکی مناطق جنگلی که خرده چوب و خاک اره زیاد ، بخاطر تولید چوب ایجاد می شود، برای استفاده از این محصولات جانبی و تولید انرژی مفید از آنها نصب می شود. در اطاق سوخت نوع نیروگاهها مکانیزمهایی بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل سوخته شود و گازهای حاصل از این احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژی الکتریکی تولید نماید.

نیروگاههای جوش (گداخت) هسته ای :

سوخت پایه های این راکتورهای جوش هسته ای ، ایزوتوپهای اتم هیدروژن می باشد. در راکتور این نیروگاهها بوسیله میدانهای مغناطیسی قوی و پالسهای با فرکانس رادیویی و روشهای دیگر ایجاد حلقه پلاسمای کنترل شده با دمای بسیار بالا حدود حتی سیصد میلیون درجه کلوین را می نمایند. با استفاده از این درجه حرارت بالا که در حلقه پلاسما بخاطر واکنشهای جوش هسته ای ایجاد می شود. در اطراف محفظه پلاسما بوسیله مبدلهای حرارتی مختلف می توان آب را بصورت بخار مناسب توربینهای بخار تربو ژنراتور بخاری در آورد و بوسیله آن تولید قدرتهای زیاد نمود.

نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی :

در این نوع نیروگاهها علاوه بر تولید انرژی الکتریکی ، قسمتی از انرژی حرارتی تولید شده بخاطر احتراق سوخت در نیروگاه برای بازده حرارتی بهتر نیروگاه برای تهویه مطبوع منازل اطراف نیروگاه و یا کاربردهای دیگر صنعتی مانند گرم نمودن آب برای مصارف صنعتی و حتی پرورش ماهی و دامها مورد استفاده قرار می گیرد.

نیروگاه تبدیل انرژی اقیانوسی (Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC :

این نیروگاهها با بهره برداری از اختلاف دمای میان سطح و عمق اقیانوس یک سیکل حرارتی باد و چشمه عظیم گرم و سرد تشکیل می دهند و از این راه می توان با استفاده از ایجاد بخار و تقطیر موادی مانند پروپان با آمونیاک سیکل حرارتی کاملی را تشکیل داد و بوسیله تجهیزات ویژه ای انرژی مکانیکی و در نهایت انرژی الکتریکی تولید نمود.

نیروگاههای پیل سوختنی :

یک نیروگاه پیل سوختنی در حقیقت یک سلول الکتروشیمیایی می باشد که بطور مداوم انرژی شیمیایی یک سوخت (و یک اکسید کننده) را به انرژی الکتریکی تبدیل می نماید.

نیروگاههای خو.رشیدی :

به پدیده‌ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیزم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده‌ها استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند. سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پر مصرف‌ترین کاربرد انرژی‌های نو می‌باشند و تاکنون سیستم‌های گوناگونی با ظرفیت‌های مختلف (۵/۰ وات تا چند مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده‌است و با توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم‌ها هر روزه بر تعداد متقاضیان آنها افزوده می‌شود. از سری و موازی کردن سلولهای آفتابی می‌توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. در نتیجه به یک مجموعه از سلولهای سری و موازی شده پنل (Panel) فتوولتائیک می‌گویند. امروزه اینگونه سلولها عموماً از ماده سیلیسیم تهیه می‌شود و سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه تهیه می‌شود که در مناطق کویری کشور، به فراوانی یافت می‌گردد. بنابراین از نظر تأمین ماده اولیه این سلولها هیچگونه کمبودی در ایران وجود ندارد.

نیروگاههای بادی :

انرژی موجود در باد را می‌توان با عبور آن از داخل پره‌های و سپس انتقال گشتاور پره‌ها به روتور یک ژنراتور استخراج کرد. در این حالت میزان توان تبدیلی با تراکم باد, مساحت ناحیه جاروب شده توسط پره و مکعب سرعت باد بستگی دارد. به این ترتیب میزان توان قابل تبدیل در باد را می‌توان به این ترتیب به دست آورد:

نیروگاه های دیزلی:




دیزل کابرد وسیعی در کلیه زمینه های صنعت دارد و از قدیمی ترین محرک های مکانیکی به شمار می رود و از این رو تا قدرت معینی بی رقیب می باشد . اصولاًٌ دیزل ژنزاتورها تا قدرت 2 الی 3 مگاوات و به خصوص به عنوان دیزل ژنزاتورهای اضطراری بیمارستان ها ، هتل ها و مناطقی که دارای مصرف محدود می باشد کاربرد گسترده دارد.


نیروگاه انرژی زمین گرمایی یا ژئوترمال :

در حقیقت زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی می باشد. هر چه به اعماق زمین نزدیكتر می شویم حرارت آن افزایش می یابد بطوریكه این حرارت در هسته زمین به بیش از پنج هزار درجه سانتیگراد می رسد. این حرارت به طریقه های متفاوتی از جمله فورانهای آتشفشانی، آبهای موجود در درون زمین و یا بواسطه خاصیت رسانایی از بخش هایی از زمین به سطح آن هدایت می شود. در این نوع نیروگاه ها با ایستفاده از تجهیزلات و امکانات خاص از انرژی حرارتی موجود در زمین استفاده می گردد.

نیروگاه پمپ ذخیره ای :

نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیره‌ای روشی برای ذخیره‌كردن و تولید برق به منظور تأمین تقاضای پیك بالا (حداكثر تقاضای مصرف برق) به واسطه حركت آب بین دو مخزن ذخیره آب در ارتفاعات متفاوت است.






نیروگاههای جزر و مدی

این نیروگاهها از انرژی نهفته شده در جزر و مد استفاده می‌کنند، این انرژی عبارت است از انرژی پتانسیل (انرژی نهان یا ساکن) حاصل از جابجایی عمودی توده آب ساکن و یا انرژی جنبشی وابسته به شدت جریان (انرژی جریان جزر و مدی) که هر به دلیل پدیده جزر و مد که خود ناشی از نیروهای گرانشی (جاذبه) ماه و خورشید می‌باشند، بوجود می‌آید. در بعضی از انواع این نیروگاههای از جریان آب هم در جزر و هم در مد استفاده می‌نمایند.

img/daneshnameh_up/f/f6/mhd.jpg

نیروگاههای موجی

این نیروگاهها از انرژی موجهای دریاها و اقیانوسها استفاده می‌کنند. این انرژی عبارت است از کل انرژی در یک موج که برابر با جمع انرژی پتانسیل آب جابجا شده از یک سطح بی جنبش و آرام و انرژی جنبشی ذرات آب متحرک می‌باشد. انرژی موج به نیروهای باد نسبت داده می‌شود که آن هم وابسته به انرژی خورشیدی است. این انرژی بوسیله دستگاه انرژی گیر از موج ، می‌تواند انرژی مکانیکی را تبدیل به انرژی الکتریکی نماید و از طریق کابل دریایی انرژی برق را به ساحل انتقال دهد. ژنراتورهای موجی دارای انواع شناور ، چرخ پره دار ، پارویی و توربین هوایی می‌باشند.

نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک (Magneto Hydro Dynamics (MHD

از سال 1959 یک کوشش اساسی برای کشف شرایط مناسب که به سیال هادی مخصوصا گاز پلاسما یا فلز مذاب در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی ، بتواند تولید قدرت الکتریکی مفید نماید به عمل آمده است تحقیقات در این فن آوری همچنان ادامه دارد. اصول کلی ژنراتورهای MHD بر این اساس است که جریان گاز پلاسما از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می‌شود و یونهای مثبت و منفی بر روی الکترود که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع می‌نمایند و در حقیقت یک ژنراتور جریان مستقیم را بوجود می‌آورند، قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم را با اینورترهای الکترونیک قدرت ، بصورت برق جریان متناوب ، مناسب با شبکه در می‌آورند.


تصویر

 

 

 

 

 

نیروگاههای بیوماس

به هر ماده آلی غیر فسیلی با منشأ حیاتی که بخشی از آن یک منبع انرژی زای قابل بهره برداری را تشکیل دهد، بیوماس گویند. انرژیهای بدست آمده از اغلب سیستمهای بیوماس را به عنوان انرژی تجدید پذیر به شمار می‌آورند. در سیستمهای بیوماس که گاز قابل سوختن تولید می‌شود، می‌توان از این گاز به عنوان منبع حرارتی نیروگاههای کوچک حرارتی استفاده نمود، به این نوع نیروگاهها ، نیروگاههای بیوماس می‌گویند.

نیروگاههای زباله سوز بخاری

یکی از مشکلات بزرگ زیست محیط تولید حجم بسیار زیاد زباله در شهرهای بزرگ می‌باشد، که در این زمینه تحقیقات وسیعی صورت گرفته است و تا کنون عمده‌ترین راه حل ، سوزاندن زباله و در برخی موارد تبدیل زباله به کود و بازیابی زباله می‌باشد، می‌توان کوره‌های زباله سوز را بصورت بویلر نیروگاه بخاری طراحی نمود و از حرارت ایجاد شده و احتراق مخلوط سوخت و زباله می‌توان بوسیله این بویلر توربو ژنراتورهای بخار را به حرکت در آورد و انرژی الکتریکی تولید نمود. البته آلودگی گازهای حاصله از سوخت این نیروگاهها را بایستی با فیلترهای مدرن و پیشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسیبی به محیط زیست وارد نیابد.

نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب

این نیروگاهها معمولا در نزدیکی مناطق جنگلی که خرده چوب و خاک اره زیاد ، بخاطر تولید چوب ایجاد می‌شود، برای استفاده از این محصولات جانبی و تولید انرژی مفید از آنها نصب می‌شود. در اطاق سوخت نوع نیروگاهها مکانیزمهایی بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل سوخته شود و گازهای حاصل از این احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژی الکتریکی تولید نماید.


img/daneshnameh_up/6/63/salemnuclear.jpg

 

 

 

 

 

 

نیروگاههای شکافت هسته‌ای

با وجود تنوع در راکتور‌ها ، تقریبا همه آنها از اجزای یکسانی تشکیل شده‌اند. این اجزا شامل سوخت ، پوشش برای سوخت ، کند کننده نوترونهای حاصله از شکافت ، خنک کننده‌ای برای حمل انرژی حرارتی حاصله از فرآیند شکافت ماده کنترل کننده برای کنترل نمودن میزان شکافت می‌باشد. در این نوع نیروگاهها هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم می‌شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می‌شود.

اگر نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ 235U نفوذ کند در اثر برخورد به هسته اتم 235U ، اورانیوم به دو قسمت شکسته می‌شود. مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد در حدود (200Mev). اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته 235U آزادی دو نوترون است که می‌تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته 235U را می‌شکند.

چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می‌کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می‌باشند. سپس شکست هسته‌ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد. در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می‌شود، در یک لحظه واکنش زنجیری خود به خودی شکست هسته‌ای شروع می‌گردد. در واکنشهای کنترل شده تعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می‌شود.

نیروگاههای جوش (گداخت) هسته‌ای

تحقیقات اساسی برای ساخت راکتورهای جوش هسته‌ای با ظرفیت بالای هزار مگاوات از سالهای قبل ادامه دارد. سوخت پایه‌های این راکتورهای جوش هسته‌ای ، ایزوتوپهای اتم هیدروژن می‌باشد. در راکتور این نیروگاهها بوسیله میدانهای مغناطیسی قوی و پالسهای با فرکانس رادیویی و روشهای دیگر ایجاد حلقه پلاسمای کنترل شده با دمای بسیار بالا حدود حتی سیصد میلیون درجه کلوین را می‌نمایند. با استفاده از این درجه حرارت بالا که در حلقه پلاسما بخاطر واکنشهای جوش هسته‌ای ایجاد می‌شود. در اطراف محفظه پلاسما بوسیله مبدلهای حرارتی مختلف می‌توان آب را بصورت بخار مناسب توربینهای بخار تربو ژنراتور بخاری در آورد و بوسیله آن تولید قدرتهای زیاد نمود. البته تا کنون دانشمندان موفق به تولید انرژی بطور مداوم با این راکتورها نشده‌اند.

نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی

در این نوع نیروگاهها علاوه بر تولید انرژی الکتریکی ، قسمتی از انرژی حرارتی تولید شده بخاطر احتراق سوخت در نیروگاه برای بازده حرارتی بهتر نیروگاه برای تهویه مطبوع منازل اطراف نیروگاه و یا کاربردهای دیگر صنعتی مانند گرم نمودن آب برای مصارف صنعتی و حتی پرورش ماهی و دامها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نیروگاه تبدیل انرژی اقیانوسی (Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC

این نیروگاهها با بهره برداری از اختلاف دمای میان سطح و عمق اقیانوس یک سیکل حرارتی باد و چشمه عظیم گرم و سرد تشکیل می‌دهند و از این راه می‌توان با استفاده از ایجاد بخار و تقطیر موادی مانند پروپان با آمونیاک سیکل حرارتی کاملی را تشکیل داد و بوسیله تجهیزات ویژه‌ای انرژی مکانیکی و در نهایت انرژی الکتریکی تولید نمود.

نیروگاههای پیل سوختنی

یک نیروگاه پیل سوختنی در حقیقت یک سلول الکتروشیمیایی می‌باشد که بطور مداوم انرژی شیمیایی یک سوخت (و یک اکسید کننده) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نماید. تفاوت اصلی یک پیل سوختی با باطری این است که باطریها پس از تأمین انرژی ، نیاز به شارژ مجدد دارند، ولی پیل سوختی با تأمین مواد اولیه آن ، می‌تواند بطور مداوم انرژی تولید نماید. این نوع نیروگاهها دارای انواع مختلفی می‌باشند و هنوز تحقیقات وسیعی برای کاربردهای بیشتر آنها ادامه دارد. مولدهای کوچک پیل سوختی در بعضی از کاربردهای ویژه ماننده تأمین برق سفینه‌هایی مانند آپولو و بعضی از ماهواره‌ها بکار رفته است.

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :