اخبار اليوم علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يدعون أن لديهم مفتاح الكهرباء غير المحدودة والرخيصة

last-one

طاقم الإدارة
رئيس مجلس الإدارة
إنضم
11/12/18
المشاركات
24,673
التفاعلات
58,452
eWExKZo.jpg


تدعي شركة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن لديها مفتاحًا للكهرباء غير المحدودة التي تكون خضراء بنسبة 100 ٪ وخالية تقريبًا. إنها ليست اندماجًا ولا انشطارًا ولا متجددة ، بل هي الصهارة الأرضية ، التي يمكن أن تغذي الحضارة لمدة 20 مليون سنة باستخدام 0.1 ٪ فقط من حرارتها. تُستخدم هذه القوة فقط في بلدان مثل أيسلندا لأنه في بقية العالم ، تكون الطاقة الحرارية الأرضية بعيدة المنال فعليًا. حتى الآن.

هذا ما يقوله Quaise ، وهو اسم هذه الشركة الجديدة التي أسسها مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ويؤكد مهندسوها أن حفار الطاقة الجديد الموجه سيصل إلى أعماق تصل إلى 20 كيلومترًا دون مشاكل ، وهي مسافة مستحيلة تمامًا مع التدريبات الميكانيكية ، كما أظهر الاتحاد السوفيتي السابق بالفعل بعد الحفر لسنوات بالقرب من حدوده مع النرويج.

في الستينيات ، حاول الاتحاد السوفيتي الوصول إلى هذا العمق البالغ 20 كيلومترًا في تجربة تسمى بئر كولا فائقة العمق. كان عليه أن يتوقف بعد سنوات على ارتفاع 12262 مترًا ، عندما جعلت الكثافة المنخفضة واللزوجة العالية للصخور جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة الزائدة من المستحيل الاستمرار في ذلك الثقب إلى الجحيم.

الطاقة الحرارية الجوفية في أي مكان

يشتعل هذا الجحيم عند 5200 درجة مئوية حول كرة صلبة من النيكل والحديد في مركز كوكبنا ، لكن ليس عليك الذهاب إلى هناك للحصول على طاقة غير محدودة. إذا لم تكن على قمة مصدر صهارة بالقرب من السطح - كما توضح أيسلندا يوميًا ، حيث كان 65٪ من الطاقة المستهلكة في عام 2016 من الطاقة الحرارية الأرضية - فهذا يكفي للوصول إلى عمق 20 كيلومترًا تقريبًا. "كفى" لأنه من الواضح أنها مهمة صعبة للغاية.




إذا تمكنا حقًا من الوصول إلى هذا العمق في أي مكان في العالم ، فسنحصل على مصدر غير محدود للطاقة على مدار 24 ساعة في اليوم بتكلفة منخفضة جدًا.

ستلغي الطاقة الحرارية الجوفية الحاجة إلى الوقود الأحفوري بضربة واحدة. ستكون جميع البلدان مكتفية ذاتيا تماما. في وقت قصير ، يمكن لمصدر الطاقة المجانية هذا أن يخفض فاتورة الكهرباء إلى أسعار باهظة ، كما يقول قويس. في آيسلندا ، على سبيل المثال ، يبلغ متوسط فاتورة الطاقة - التي تشمل الكهرباء والتدفئة والمياه الساخنة - حوالي 22 يورو.

إن الحصول على كمية ثابتة وغير محدودة تقريبًا من الكهرباء سيسمح للبشرية بمواصلة التقدم لملايين السنين دون توليد ثاني أكسيد الكربون أو توليد الهيدروجين في أي مكان بتكلفة ضئيلة. بالإضافة إلى ذلك ، يشير Quaise إلى أننا سنتوقف عن الاعتماد على المتقطعة المتجددة ويمكننا التخلص من جميع النباتات الشمسية والهيدروليكية والذرية وطاقة الرياح التي تؤثر على الحياة البرية من خلال استعادة تلك المساحات من أجل الطبيعة.

4pFRGt8.jpg

رسم تخطيطي لحفر Quaise


في هذا السيناريو الذي اقترحه مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، سيصبح الاندماج النووي المنقذ للبشرية - في مواجهة تغير المناخ والجوع إلى الطاقة على الأرض - ليكون محركًا محتملاً لاستكشاف الفضاء لدينا.

كيف يعمل

إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون الأمر مثيرًا للسخرية لأن Quaise نشأ في مركز MIT للبلازما وعلوم الاندماج النووي ، حيث أنشأ Paul Woskov - أحد مؤسسي Quaise - نظام الحفر هذا باستخدام gyrotron. بشكل عام ، يستخدم هذا الجهاز المشتق من الأنابيب المفرغة شعاعًا إلكترونيًا يتم تضخيمه في تجويف رنين أجوف. يوجد في الداخل مجال مغناطيسي يعمل على تسريع هذه الإلكترونات إلى سرعات نسبية ، مما يؤدي إلى تضخيم طاقة الميكروويف بشكل جذري. والنتيجة هي أن شعاع الطاقة الخارج من حفر Woskov قادر على تبخير أي صخرة يمكن تخيلها.

6icboXu.jpg


وفقًا لكارلوس أراك - مهندس آخر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا اكتشف عمل Woskov في عام 2017 وشارك في تأسيس Quaise - فإن الفكرة هي الحفر وبناء البنية التحتية اللازمة للوصول مباشرة إلى محطات الطاقة الحرارية التقليدية. بمجرد بناء البنية التحتية للتحويل ، ستتوقف المحطات عن استخدام الوقود الأحفوري للتحول إلى هذه الطاقة الحرارية الأرضية.

للقيام بذلك ، سيستخدمون أولاً أنظمة الحفر التقليدية للوصول إلى عمق خمسة كيلومترات ، وهو أمر طبيعي في صناعة استخراج الوقود الأحفوري. في تلك المرحلة ، سيتحول Quaise إلى مثقاب الطاقة الموجه.

OuAlh1U.gif


الشركة مقتنعة بنجاحها. أحد مؤسسيها الآخرين هو الجيولوجي ماثيو هاود وهو يؤكد أن نموذجه ممكن تمامًا. يقول إن الطبيعة بها ثقوب مستقرة تتجاوز 20 كيلومترًا: البراكين. وتبين أيسلندا أن الاستقلال عن الطاقة بتكلفة باهظة للمستهلك أمر ممكن. الآن علينا فقط أن نرى ما إذا كانت التدريبات وتقنيات Quaise الأخرى ناجحة.


 
المصنع الأول الذي سينتج فيه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كهرباء غير محدودة

اختار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مصنعًا قديمًا للفحم في شمال ولاية نيويورك لتركيب بئر تجريبي للطاقة الحرارية الأرضية يمكن أن يبدأ في إنتاج طاقة غير محدودة في غضون أربع سنوات فقط

النظام الثوري الذي أنشأه باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للحصول على كهرباء غير محدودة وخالية من الانبعاثات في أي مكان في العالم أصبح الآن أقرب إلى الواقع. سيقام مصنعها التجريبي في شمال ولاية نيويورك ويقول مروجوها إنه سيكون قادرًا على إنتاج الكهرباء في غضون أربع سنوات فقط.

بول ووسكوف باحث في مركز MIT لعلوم الاندماج والبلازما. قادته أبحاثه في مجال الاندماج النووي إلى الاعتقاد بأن الجيروترونات التي استخدمها في تجاربه يمكن أيضًا استخدامها لحفر ثقوب أعمق بكثير من الطرق الميكانيكية التقليدية.

يقول Woskov: "لم يتم نشر [Gyrotrons] على نطاق واسع في المجتمع العلمي العام ، لكن أولئك منا في أبحاث الاندماج فهموا أنها مصادر حزمة قوية جدًا ، مثل الليزر ، ولكن في نطاق تردد مختلف". "فكرت: لماذا لا توجه هذه الحزم عالية الطاقة ، بدلاً من اندماج البلازما ، في الصخر وتبخر الحفرة؟"

لفت اكتشافه انتباه اثنين من الطلاب السابقين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذين قررا تأسيس شركة تسمى Quaise Energy لاستغلال إمكاناتها في مجال مهمل من الطاقة المتجددة ، الطاقة الحرارية الأرضية. يستفيد هذا الشكل من الطاقة من درجات الحرارة المرتفعة داخل الأرض لتوليد الكهرباء وهو مصدر مستدام ولا ينضب بنسبة 100٪ ، لكنه لم ينتشر على نطاق واسع بسبب تعقيد العثور على أماكن عميقة للحفر. أيسلندا ، على سبيل المثال ، حصلت على 65٪ من طاقتها في عام 2016 من هذا المصدر لأنها لا تحتاج إلى الحفر بعمق كبير لتوليد الحرارة.

كما قلنا بالفعل لشركة Novaceno عندما تحدثنا عن هذا النظام لأول مرة ، ابتكر Quaise تقنية حفر الموجات دون المليمترية القادرة على تبخير أي نوع من الصخور بسهولة. في حين أن الأنظمة الميكانيكية غير قادرة على التعمق أكثر من 10 كيلومترات ، يمكن للنظام الجديد حفر ثقوب من 15 و 20 كيلومترًا دون مشاكل. يقولون إن هذه الآبار ستتيح الوصول إلى درجات الحرارة المرتفعة داخل الأرض وستكون قادرة على إطعام سكان العالم بالكامل لمدة 20 مليون سنة دون زعزعة استقرار الكوكب ، لأنها ، كما يقولون ، لا تتطلب سوى 0.1 ٪ من طاقتك.

الآن ، وجد Quaise المكان المثالي لاختبار هذا النظام: محطة فحم سابقة في شمال ولاية نيويورك والتي لا تزال متصلة بشبكة الطاقة ولديها توربين يعمل بكامل طاقته. تعتزم الشركة البدء في إنتاج الكهرباء من هذه المحطة التجريبية بحلول عام 2026 وتقول إنها إذا كانت قادرة على جعلها تعمل هناك ، فيمكن استخدام هذا النظام نفسه في جميع محطات الغاز والفحم في العالم.

يوضح Woskov ، الذي لا يعمل مع Quaise ولكنه يعمل كمستشار: "سيحدث هذا سريعًا بمجرد حل المشكلات الهندسية الأكثر إلحاحًا لتقديم حزمة نظيفة وجعلها تعمل بكثافة طاقة عالية دون أعطال". "سيكون سريعًا لأن التقنية الأساسية ، الجيروسكوبات ، متوفرة تجاريًا. يمكنك الطلب من شركة والحصول على نظام في الوقت الحالي. صحيح أن مصادر البرق هذه لم يتم استخدامها مطلقًا على مدار 24 ساعة في اليوم ، ولكنها مصممة من أجل أن تكون قيد التشغيل لفترات طويلة من الزمن. أعتقد أنه في غضون خمس أو ست سنوات سيكون لدينا مصنع قيد التشغيل إذا قمنا بحل هذه المشاكل الهندسية. أنا متفائل للغاية.

يستخدم gyrotron Quaise أكبر بكثير من الذي استخدمه Woskov في تجاربه. مع هذه الآلة يأملون في تبخير ثقب أعمق 10 مرات من تجارب الباحث. إذا نجحوا ، فإنهم يقدرون أنهم سيكونون قادرين على القيام بذلك بحلول نهاية هذا العام ، وسيحاولون العام المقبل حفر حفرة أعمق 10 مرات من سابقتها.

لكن المشاكل الهندسية التي يشير إليها Woskov تثير قلق وزارة الطاقة الأمريكية ، التي منحت Quaise منحة لتطوير نظامه. تبقى الأسئلة التي يجب الإجابة عليها مثل ما الذي سيحدث للضغط الذي ستعاني منه الآبار في مثل هذا العمق ، وكيف ستزيل المواد التي تتراكم أو ما هو أفضل بطانة للحفاظ على استقرار البئر وفتحه.

يعتقد Matt Houde ، أحد مؤسسي Quaise ، أنه يمكن تحقيق الاستقرار الجيد في غضون عامين باستخدام نماذج الكمبيوتر الجديدة. كما أن العمل في محطات توليد الطاقة القديمة سيسمح لهم بالمضي قدمًا بشكل أسرع مما لو اضطروا إلى بنائها من نقطة الصفر. وفقًا لـ Houde ، يمكن لهذا النظام أن ينتج درجة حرارة بخار مماثلة أو أعلى من الحرارة التي تعمل بها محطات توليد الطاقة الحالية بالفحم والغاز.

يقول هودي: "لقد شهد العقد الماضي تقدمًا هائلاً في مجال الطاقة المتجددة ، لكن الصورة الحالية هي أننا لا نسير بالسرعة الكافية للوصول إلى المعالم التي نحتاجها للحد من أسوأ آثار تغير المناخ." يمكن تطبيقها في أي مكان ولديها القدرة على الاستفادة من القوى العاملة الكبيرة الموجودة في صناعة الطاقة وإعادة تدوير مهاراتهم بسهولة للحصول على مصدر طاقة خالٍ من الكربون بنسبة 100٪ ".

النظام الثوري الذي أنشأه باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للحصول على كهرباء غير محدودة وخالية من الانبعاثات في أي مكان في العالم أصبح الآن أقرب إلى الواقع. سيقام مصنعها التجريبي في شمال ولاية نيويورك ويقول مروجوها إنه سيكون قادرًا على إنتاج الكهرباء في غضون أربع سنوات فقط.

 
عودة
أعلى