Qsarpress

ما في ذلك السياسة والأعمال والتكنولوجيا والحياة والرأي والرياضة.

علماء صينيون يعيدون الحياة إلى مولد ستيرلنغ الذي حطم الأرقام القياسية بينما تظل براءة اختراع وكالة ناسا حبرًا على ورق

علماء صينيون يعيدون الحياة إلى مولد ستيرلنغ الذي حطم الأرقام القياسية بينما تظل براءة اختراع وكالة ناسا حبرًا على ورق

بالرغم من ناسا تقترح براءة اختراع LEW-TOPS-80 محركًا صوتيًا حراريًا مقترنًا بمحول لتوليد الكهرباء في الفضاء، والذي لم يصدر بعد أي نماذج أولية أو قياسات أداء محددة.
حقق النموذج الأولي لمولد ستيرلنغ الصوتي الحراري نتائج واعدة. الصورة: دليل

تم تطوير المولد الصيني من قبل معهد الفيزياء والتكنولوجيا الكيميائية (DIPC) في الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) ويبلغ طوله حوالي 2 متر (6½ قدم) وله شكل يشبه الدمبل.

ووفقا للبروفيسور هو جيانيينغ من TIPC، فهو يعمل بكفاءة مثيرة للإعجاب.

“تبلغ كفاءة التحويل الكهروحراري الحالية حوالي 28 بالمائة؛ وقال: “مع وجود سائل ساخن بدرجة حرارة 600 درجة، يمكن أن تصل الكفاءة إلى 34 بالمائة”.

وتنافس هذه الكفاءة كفاءة التوربينات البخارية.

وسلط البروفيسور لوه إرجانج من TIPC الضوء على موثوقية المولد وتصميمه البسيط وقلة الأجزاء المتحركة وتوافقه مع مصادر الحرارة المختلفة.

وقال لو في تقرير صادر عن الأكاديمية الصينية للعلوم: “إنه يعمل بهدوء وكفاءة، ويمكنه استخدام أنواع مختلفة من الحرارة، بما في ذلك الطاقة الشمسية والحرارة المهدرة والكتلة الحيوية”.

يتكون النظام المبتكر من محرك ستيرلنغ صوتي حراري ومحرك خطي محاط بقشرة صلبة. تقوم الآلة بتحويل الحرارة إلى موجات صوتية تخلق مجالًا صوتيًا ثابتًا. هذه الموجات تحرك المكبس الذي يولد الكهرباء.

وقال هو “إن الهيليوم عالي الضغط الذي يصل إلى 15 ميجا باسكال يعمل كوسيط عمل، ويمكن أن يتجاوز عمر المولد عقدًا من الزمن لأنه لا توجد أجزاء ميكانيكية تتطلب التشحيم”.

في حين تواجه تقنية محرك ستيرلنغ، التي طورها المهندس الاسكتلندي روبرت ستيرلنغ عام 1816، تحديات في التصنيع بسبب المتطلبات المادية لاحتواء غاز عالي الضغط، فإن ضجيجها المنخفض وموثوقيتها العالية تجعلها جذابة للبيئات الخاصة.

واستخدام السويد لها في الغواصات وتطوير الصين لمحركات ستيرلينغ للتطبيقات البحرية يؤكد على قيمة هذه التكنولوجيا. الغواصات الحديثة ذات الدفع المستقل عن الهواء (AIP)، بما في ذلك الغواصات البحرية الصينية من النوع 039A/B، تستخدم محركات ستيرلينغ كمصدر للطاقة.

إن المولد الصوتي الحراري الذي طورته شركة CAS لا يفتح آفاقًا جديدة لتصميمات محركات Stirling التقليدية فحسب، بل يشتمل أيضًا على محرك يحول الصوت مباشرة إلى طاقة كهربائية.

وأشار هو إلى أن تصميم المحرك تجنب الاهتزازات الضارة وحافظ على إغلاق محكم داخل الآلية.

وقال: “إن المحرك الخطي المزود بمكبس مدفوع بالموجات الصوتية والمغناطيس الدائم والملفات يساهم في كفاءة تحويل عالية. كما أن تصميمه المتماثل يزيل بعض الاهتزازات الضارة”.

“يحافظ المحرك الخطي على مساحة صغيرة مثل سمك شعرة الإنسان بين المكبس والأسطوانة. وهذا يمنع الأجزاء من التلامس مع الحفاظ على بيئة داخلية محكمة الإغلاق.

على الرغم من عدم وجود ورقة أكاديمية مرفقة بإعلان CAS، إلا أن هذا الإنجاز يسلط الضوء على قدرة مولدات Stirling الصوتية الحرارية على إحداث ثورة في توليد الطاقة في مختلف المجالات.

وقال هو “إنها تكنولوجيا جيل جديد واعدة للطاقة الشمسية الحرارية وتوليد طاقة الكتلة الحيوية وأنظمة الطاقة الموزعة”.