Η επόμενη ηλιακή επανάσταση θα μπορούσε να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα στην εξόρυξη

Πρόσφατα Πόροι Sandfire, παραγωγός χρυσού και χαλκού με έδρα τη Δυτική Αυστραλία, ανακοίνωσε ότι ο νέος ηλιακός της σταθμός θα ξεκινήσει σύντομα να τροφοδοτεί το ορυχείο DeGrussa. Αντικαθιστώντας την ισχύ ντίζελ, ο σταθμός ισχύος 10 μεγαβάτ, με 34,000 πάνελ και μπαταρίες αποθήκευσης λιθίου, αναμένεται να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα του ορυχείου κατά 15%.

Αυτή είναι μια συναρπαστική εξέλιξη γιατί συνειδητοποιεί ένα σημαντικό δυναμικό που έχει αναγνωριστεί εδώ και καιρό αλλά δεν έχει αξιοποιηθεί. Δύο από τους μεγαλύτερους πόρους της Αυστραλίας - ηλιακής ενέργειας και ορυκτά - είναι, όπως θα είχε η τύχη, και τα δύο πολύ συγκεντρωμένα στα ίδια μέρη της Αυστραλίας.

Σε αυτή την περίπτωση, η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για την τροφοδότηση του ορυχείου, αλλά υπάρχει επίσης μεγάλη δυνατότητα ηλιακής ενέργειας να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή των ορυκτών σε χημικά και μέταλλα.

Στην παραγωγή μετάλλων, τα περισσότερα αέρια του θερμοκηπίου παράγονται όταν ο άνθρακας (συχνά άνθρακας) χρησιμοποιείται για την παραγωγή μετάλλου από το βραχώδες ορυκτό. Μέρος αυτού του άνθρακα χρησιμοποιείται στις πραγματικές χημικές αντιδράσεις, αλλά ένα μεγάλο ποσοστό απλώς παρέχει ενέργεια για τη διαδικασία.

Η αντικατάσταση της πηγής ενέργειας άνθρακα με ανανεώσιμη ή άλλη ενέργεια χαμηλότερων εκπομπών έχει τη δυνατότητα να μειώσει δραματικά τα αέρια του θερμοκηπίου που σχετίζονται με την παραγωγή μετάλλων.


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


Για παράδειγμα, στην παραγωγή σιδήρου, περισσότερο από 400 κιλά οπτάνθρακα και άνθρακα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή κάθε τόνου σιδήρου. Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ως πηγή θερμότητας θα μπορούσε να μειώσει αυτήν την εισροή άνθρακα έως και 30%.

Η επόμενη επανάσταση

Επί του παρόντος, η χρήση ηλιακής ενέργειας από την Αυστραλία περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό στα σπίτια, για ζεστό νερό και ηλιακή ενέργεια. Αλλά η ηλιακή ενέργεια έχει μεγάλες δυνατότητες και για την περιφερειακή Αυστραλία.

Τα ορυχεία είναι συχνά απομονωμένα. Υπάρχει συνήθως περιορισμένη παροχή φυσικού αερίου και ηλεκτρικής ενέργειας και σε απομακρυσμένες περιοχές ο ενεργειακός εφοδιασμός περιορίζεται στα υγρά ορυκτά καύσιμα. Αυτό ακριβώς είναι το δυναμικό που εκμεταλλεύεται η Sandfire Resources στην ορυχεία της 900 χιλιόμετρα βόρεια του Περθ.

Πρόσφατες σπουδές από την CSIRO έχουν εντοπίσει τη δυνατότητα χρήσης ηλιακής ενέργειας σε επεξεργασία μεταλλευμάτων υψηλής θερμοκρασίας όπως ο βωξίτης, ο χαλκός και το σιδηρομετάλλευμα. Αυτή η διαδικασία θα χρησιμοποιούσε συμπυκνωμένη ηλιακή θερμική ενέργεια (CST) ως παροχή θερμότητας. Αυτή η θερμότητα μπορεί επίσης να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια, γνωστή ως συμπυκνωμένη ηλιακή ενέργεια (CSP).

Αυτό είναι διαφορετικό από το ηλιακά φωτοβολταϊκά τεχνολογία που χρησιμοποιείται στον ηλιακό σταθμό Sandfire (και στους ηλιακούς συλλέκτες στον τελευταίο όροφο), η οποία μετατρέπει το ηλιακό φως απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Η ηλιακή θερμική ενέργεια λειτουργεί καλύτερα σε θερμοκρασίες μεταξύ 800? και 1,600; – που μπορεί να επιτευχθεί με την υπάρχουσα τεχνολογία που συγκεντρώνει τη θερμότητα του ήλιου. Αυτή τη στιγμή είναι πολύ ζεστό για τη μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία γενικά λειτουργεί κάτω από 600?.

Αλλά η επεξεργασία ορυκτών μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες, επειδή η θερμότητα χρησιμοποιείται απευθείας για χημική μετατροπή, αντί να μετατραπεί πρώτα σε ηλεκτρική ενέργεια.

Αυτή η λογική οδηγεί την έρευνα, στο Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας, στην παραγωγή αλουμίνας χρησιμοποιώντας συμπυκνωμένη ηλιακή ενέργεια και, στο Πανεπιστήμιο του Σουίνμπερν, στην παραγωγή σιδήρου από μεταλλεύματα.

Έχουμε δοκιμάσει μια σειρά από θερμοκρασίες και μείγματα ορυκτών και έχουμε παράγει προϊόντα σιδήρου παρόμοια με προϊόντα σιδήρου εμπορικής ποιότητας. Προβλέπουμε ένα ηλιακό εργοστάσιο σιδήρου που λειτουργεί στη Δυτική Αυστραλία και προσθέτει αξία στα αποθέματά μας σιδήρου πριν αποσταλεί στο εξωτερικό.

Αναμένουμε ότι αυτό θα μπορούσε να μειώσει την ενέργεια και τις εκπομπές κατά 20-30% σε σύγκριση με τις τρέχουσες διαδικασίες παρασκευής σιδήρου, αντικαθιστώντας τα ορυκτά καύσιμα με βάση τον άνθρακα με ηλιακή ενέργεια, αν και ο άνθρακας θα εξακολουθούσε να χρησιμοποιείται στις χημικές διεργασίες.

Το αν αυτό είναι οικονομικά αποδοτικό θα εξαρτηθεί από τον κατασκευαστή, καθώς η εξοικονόμηση ενέργειας και άνθρακα θα πρέπει να αντισταθμίσει το υψηλό κόστος κεφαλαίου που σχετίζεται με τις υψηλές ηλιακές ροές.

Η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια εξακολουθεί να είναι σχετικά ακριβή. Το Αυστραλιανό Ηλιακό Ινστιτούτο υπολόγισε το 2012 ότι το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας από συμπυκνωμένο ηλιακό ήταν περίπου διπλάσιο από το τρέχον κόστος για τη συμβατική ενέργεια, αντανακλώντας σε μεγάλο βαθμό το υψηλό κόστος κεφαλαίου των ηλιακών συστημάτων.

Αυτό το κενό εύλογα αναμένεται να κλείσει με αύξηση της κλίμακας των εργασιών (μείωση του κόστους παραγωγής) και της ρυθμιστικής πίεσης στις συμβατικές πηγές ενέργειας.

Μπορεί να είναι πολύ μακριά, αλλά το μικρό βήμα της Sandfire Resources θα μπορούσε να είναι η αρχή μιας επανάστασης στην αυστραλιανή βιομηχανία ορυκτών.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Geoffrey Brooks, Pro-Vice Chancellor (Future Manufacturing), Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Swinburne

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

at