مؤخرا Sandfire المواردوأعلنت شركة منتجة للذهب والنحاس ومقرها في أستراليا الغربية ، أن مصنعها الجديد للطاقة الشمسية سيبدأ قريباً في تشغيل منجم ديجروسا. من خلال استبدال طاقة الديزل ، من المتوقع أن تعمل محطة توليد الطاقة 10-megawatt ، مع لوحات 34,000 وبطاريات تخزين الليثيوم ، على خفض انبعاثات الكربون المنجمية بنسبة 15٪.

هذا تطور مثير لأنه يحقق إمكانات مهمة تم الاعتراف بها منذ فترة طويلة ولكن لم يتم استغلالها. اثنين من أعظم الموارد في أستراليا - أنظمة الطاقة الشمسية والمعادن - كما حصل عليها الحظ - كلاهما يتركزان بشكل كبير في الأجزاء نفسها من أستراليا.

في هذه الحالة ، يتم استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل المنجم ، ولكن هناك أيضًا إمكانية كبيرة لاستخدام الطاقة الشمسية لتحويل المعادن إلى مواد كيميائية ومعادن.

في إنتاج المعادن ، يتم توليد معظم غازات الدفيئة عندما يستخدم الكربون (في كثير من الأحيان الفحم) لإنتاج المعادن من خام الصخر. يتم استخدام بعض من هذا الكربون في التفاعلات الكيميائية الفعلية ، ولكن نسبة كبيرة هي مجرد توفير الطاقة لهذه العملية.

إن استبدال مصدر الطاقة الكربونية بالطاقة المتجددة أو غيرها من الطاقة الأقل انبعاثًا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من غازات الدفيئة المرتبطة بإنتاج المعادن.

على سبيل المثال ، في إنتاج الحديد ، أكثر من يستخدم 400kg من فحم الكوك والفحم لجعل كل طن من الحديد. يمكن أن يؤدي استخدام الطاقة المتجددة كمصدر للحرارة إلى تقليل مدخلات الكربون هذه بنسبة تصل إلى 30٪.

الثورة القادمة

في الوقت الحالي ، يقتصر استخدام أستراليا للطاقة الشمسية على المنازل ، على المياه الساخنة والكهرباء التي تعمل بالطاقة الشمسية. لكن الطاقة الشمسية لديها إمكانات كبيرة لأستراليا الإقليمية أيضا.

غالباً ما يتم عزل الألغام. عادة ما يكون هناك عدد محدود من الغاز الطبيعي والكهرباء ، أما في المناطق النائية فتقتصر إمدادات الطاقة على الوقود الأحفوري السائل. هذا هو بالضبط الاحتمال الذي يتم استغلاله من قبل Sandfire Resources في منشأة منجم 900km شمال بيرث.

الدراسات الحديثة حددت CSIRO إمكانية استخدام الطاقة الشمسية في معالجة درجات الحرارة العالية للخامات مثل البوكسيت والنحاس وخام الحديد. هذه العملية سوف تستخدم الطاقة الشمسية المركزة (CST) كمصدر للحرارة. ويمكن أيضا تحويل هذه الحرارة إلى كهرباء ، والمعروفة باسم الطاقة الشمسية المركزة (CSP).

هذا مختلف عن الطاقة الشمسية الضوئية التكنولوجيا المستخدمة في محطة سانفاير للطاقة الشمسية (والألواح الشمسية على الأسطح) ، والتي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى الكهرباء.

تعمل الطاقة الحرارية الشمسية على أفضل وجه في درجات الحرارة بين 800؟ و1,600؟ - وهو ما يمكن تحقيقه باستخدام التكنولوجيا الحالية التي تعمل على تركيز حرارة الشمس. هذا الجو حار جدًا حاليًا لتحويل الحرارة إلى كهرباء، والتي تعمل بشكل عام تحت درجة حرارة أقل من 600 درجة مئوية.

لكن معالجة المعادن يمكن أن تستفيد من درجات الحرارة المرتفعة هذه ، لأن الحرارة تستخدم مباشرة للتحويل الكيميائي ، بدلاً من تحويلها أولاً إلى كهرباء.

هذا هو الأساس المنطقي الذي يدفع الأبحاث في جامعة أديلايد إلى إنتاج الألومينا باستخدام الطاقة الشمسية المركزة ، وفي جامعة سوينبرن ، لإنتاج الحديد من الركاز.

لقد اختبرنا مجموعة من درجات الحرارة والخلائط المعدنية ، وقمنا بإنتاج منتجات حديدية مماثلة لمنتجات الحديد من الدرجة التجارية. نحن نتصور محطة لتوليد الطاقة الشمسية تعمل في غرب أستراليا وتضيف قيمة إلى احتياطيات الحديد لدينا قبل شحنها إلى الخارج.

ونتوقع أن يؤدي ذلك إلى خفض الطاقة والانبعاثات بواسطة 20-30٪ مقارنة بعمليات تصنيع الحديد الحالية ، وذلك عن طريق استبدال الوقود الأحفوري القائم على الكربون بالطاقة الشمسية ، على الرغم من أن الكربون سيظل يستخدم في العمليات الكيميائية.

ويعتمد مدى فعالية التكلفة على الشركة المصنعة ، حيث أن التوفير في الطاقة والكربون سيحتاج إلى التعويض عن التكلفة الرأسمالية المرتفعة المرتبطة بالتدفقات الشمسية العالية.

لا تزال الطاقة الشمسية المركزة مكلفة نسبيًا. المعهد الاسترالي للطاقة الشمسية يقدر في 2012 أن تكلفة الكهرباء من الطاقة الشمسية المركزة كان ما يقرب من ضعف التكلفة الحالية للطاقة التقليدية ، مما يعكس إلى حد كبير التكلفة الرأسمالية العالية للأنظمة الشمسية.

يمكن توقع هذه الثغرة بشكل معقول مع زيادة في حجم العمليات (تخفيض تكاليف التصنيع) وفي الضغط التنظيمي على مصادر الطاقة التقليدية.

قد يكون الأمر بعيدًا ، ولكن الخطوة الصغيرة من Sandfire Resources يمكن أن تكون بداية ثورة في صناعة المعادن الأسترالية.

نبذة عن الكاتب

جيفري بروكس ، نائب مدير الجامعة (Future Manufacturing) ، جامعة سوينبيرن للتكنولوجيا

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at

شكرا لزيارتكم InnerSelf.com، حيث هناك +20,000 مقالات تغير الحياة تروج لـ "مواقف جديدة وإمكانيات جديدة". جميع المقالات مترجمة إلى 30+ لغات. اشتراك لمجلة InnerSelf، التي تُنشر أسبوعيًا، وDaily Inspiration لماري تي راسل. مجلة InnerSelf تم نشره منذ عام 1985.