به گزارش خبرگزاری ایمنا، ناترازی انرژی، به‌ویژه در سیستم‌های تولید برق مبتنی بر منابع تجدیدپذیر مانند نیروگاه‌های خورشیدی و بادی، یکی از چالش‌های مهم صنعت انرژی ایران است؛ این نیروگاه‌ها به‌دلیل تولید انرژی در ساعات مشخص و نبود ذخیره‌سازی مؤثر، با مشکل ناترازی بین تولید و مصرف مواجه‌اند.

در این زمینه، موتورهای پنوماتیک و سیستم‌های ذخیره انرژی هوای فشرده (CAES) به‌عنوان راهکارهای نوین و کارآمد مطرح شده‌اند که می‌توانند نقش کلیدی در بهبود این وضعیت ایفا کنند.

سیستم‌های ذخیره انرژی هوای فشرده (Compressed Air Energy Storage - CAES) با استفاده از هوای فشرده، انرژی تولید شده در زمان‌های کم‌مصرف را ذخیره کرده و در زمان‌های پیک مصرف آزاد می‌کنند. این فناوری سال‌هاست در کشورهای پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد و نمونه موفق آن نیروگاه CAES هانتورف در آلمان است که به عنوان متعادل‌کننده بار برای انرژی‌های متناوب به کار گرفته می‌شود.

استفاده از هوای فشرده به عنوان حامل انرژی مزایایی چون هزینه نگهداری پایین، عمر طولانی‌تر نسبت به باتری‌ها و عدم ایجاد آلودگی محیطی دارد؛ موتورهای پنوماتیک که انرژی هوای فشرده را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند، از اجزای اصلی این سیستم‌ها هستند.

این موتورها با بهره‌گیری از هوای فشرده، حرکت چرخشی یا خطی ایجاد کرده و در صنایع مختلف از جمله معدن، نفت و حمل‌ونقل کاربرد دارند. مزیت مهم موتورهای پنوماتیک، عدم تولید آلودگی و کاهش نیاز به سوخت‌های فسیلی است که در شرایط بحران انرژی و آلودگی هوا، اهمیت ویژه‌ای دارد.

در ایران، با توجه به افزایش ظرفیت نیروگاه‌های خورشیدی و بادی و محدودیت‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی با باتری‌های سنتی، استفاده از فناوری‌های پنوماتیک می‌تواند راه‌حلی پایدار باشد. هوای فشرده به راحتی قابل ذخیره و انتقال است و موتورهای پنوماتیک با راندمان مناسب، می‌توانند انرژی ذخیره شده را به کار مفید تبدیل کنند. این فناوری علاوه بر کاهش ناترازی انرژی، به کاهش آلودگی هوا و بهبود کیفیت محیط زیست کمک می‌کند.

یکی از چالش‌های طراحی سیستم‌های CAES، مدیریت حرارتی فشرده‌سازی هوا است که می‌تواند بهره‌وری سیستم را کاهش دهد. با این حال، پیشرفت‌های مهندسی حرارت و استفاده از مخازن پیشرفته، این مشکل را تا حد زیادی برطرف کرده است همچنین موتورهای پنوماتیک به دلیل ساختار ساده، وزن کم و هزینه پایین، گزینه مناسبی برای کاربردهای متنوع در مقیاس‌های کوچک و متوسط هستند.

از سوی دیگر، توسعه و بومی‌سازی این فناوری‌ها در ایران می‌تواند به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در سبد انرژی کشور کمک کند؛ با توجه به شرایط اقلیمی گرمسیری در بسیاری از مناطق ایران، موتورهای پنوماتیک که هوای خنک و پاک تولید می‌کنند، می‌توانند مزیت‌های اضافی مانند کاهش نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده و بهبود راندمان خودروها و ماشین‌آلات شهری را فراهم آورند.

از خودروهای پنوماتیک تا پارکینگ رباتیک هوشمند

بر این اساس علیرضا فکوری، مدیرعامل شرکت فناوری هوشمند خودرو، در گفت‌وگو با خبرنگار ایمنا اظهار کرد: به کمک پژوهش‌های متعدد یک روش نوین ذخیره انرژی الکتریکی توسعه داده‌ایم که می‌تواند ناترازی انرژی در سیستم‌های تولید برق پاک، به‌ویژه نیروگاه‌های خورشیدی را برطرف کند. این نیروگاه‌ها به دلیل تولید انرژی در زمان‌های خاص و ناتوانی در ذخیره‌سازی، با مشکل ناترازی روبه‌رو هستند.

وی افزود: روش‌های سنتی ذخیره انرژی همچون باتری‌ها به دلیل هزینه بالا، عمر کوتاه و آلودگی محیطی، دیگر پاسخگوی نیاز نیروگاه‌های بزرگ نیستند. در جهان، سال‌هاست از هوای فشرده برای ذخیره انرژی استفاده می‌کنند؛ هوای فشرده به راحتی انرژی را ذخیره و آزاد می‌کند. در سال ۲۰۰۷ در فرانسه موتوری ساخته شده که هوای فشرده را به‌طور مستقیم به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند و از سال ۲۰۱۱ در خودروها به کار گرفته شده است و شرکت‌های بزرگی همچون تویوتا و مزدا در حال تولید خودروهای هوای فشرده هستند.

مدیرعامل شرکت فناوری هوشمند خودرو ادامه داد: برای اولین بار فناوری را در ایران بومی‌سازی کرده‌ایم و موتوری ساخته‌ایم که بدون مصرف سوخت و بدون آلودگی، انرژی مکانیکی تولید می‌کند و حتی هوای تصفیه شده در حین کار آزاد می‌کند فناوری ما قابلیت تبدیل موتورهای بنزینی و گازی موجود به موتورهای پنوماتیک را دارد که سیستم سوخت‌رسانی، برق و خنک‌کاری آن‌ها حذف می‌شود. این موتورها خنک کار می‌کنند، نیاز به تعویض روغن بسیار کم دارند و برای خودروهای خدمات شهری که سرعت کمتر از ۶۷۰ کیلومتر بر ساعت دارند، بسیار مناسب‌است.

پارکینگ رباتیک هوشمند راه‌حلی برای حل معضل ترافیک در اصفهان

فکوری از پروژه پارکینگ رباتیک خود که سال گذشته در جشنواره شیخ بهایی مقام اول مدیریت شهری را کسب کرد توضیح داد: امسال پروژه جدید را با امید به ترویج فناوری و جذب حمایت‌ها ارائه داده‌ایم. انتخاب اصفهان به دلیل شرایط آب‌وهوایی گرمسیری و مدیریت شهری پیشرو بود که می‌تواند از مزایای این فناوری بهره‌مند شود. اما باید به چالش‌های جدی در مسیر تجاری‌سازی فناوری‌های نوین در ایران توجه کرد که مشکل اصلی در ایران قوانین و مقررات قدیمی است که با فناوری‌های نوین همخوانی ندارند.

وی افزود: سیستم پارکینگ مکانیزه طراحی شده شرکت ما در فضایی کوچک، ظرفیت پارک ۸۰ خودرو را دارد، به دلیل نبود قوانین به‌روز، فقط در یک پروژه محدود در تهران اجرا شده است. دانش‌بنیان بودن به معنای نوآوری و اضافه کردن دانش جدید است متأسفانه ارگان‌های دولتی و قوانین ما هنوز نتوانسته‌اند خود را با فناوری‌های نوین تطبیق دهند و این موضوع به یک تله برای توسعه فناوری تبدیل شده است. ما زحمت می‌کشیم، هزینه می‌کنیم، اما به دلیل موانع قانونی، فناوری‌هایمان به مرحله کاربرد نمی‌رسند.ما به این فناوری‌ها نیاز داریم و معتقدیم که با حمایت و اصلاح قوانین، می‌توانیم تحولات بزرگی در صنعت خودرو و انرژی پاک کشور ایجاد کنیم.

به گزارش ایمنا، ایران در مسیر نوآوری‌های فناورانه انرژی‌های نو و خودروهای پاک گام‌های مهمی برداشته است، اما برای بهره‌برداری کامل از این دستاوردها نیازمند اصلاح قوانین و حمایت‌های جدی‌تر از سوی نهادهای دولتی است. فناوری‌های بومی‌شده‌ای همچون موتورهای پنوماتیک و سیستم‌های ذخیره انرژی هوای فشرده می‌توانند نقش کلیدی در کاهش آلودگی و بهبود کیفیت زندگی در شهرهای گرمسیری داشته باشند و آینده‌ای سبزتر را رقم بزنند.

در نهایت، برای بهره‌برداری کامل از مزایای موتورهای پنوماتیک و سیستم‌های ذخیره انرژی هوای فشرده، نیازمند حمایت‌های قانونی، سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها و فرهنگ‌سازی در صنعت انرژی و حمل‌ونقل هستیم. این فناوری‌ها می‌توانند نقش مهمی در حل معضل ناترازی انرژی در ایران ایفا کنند و به توسعه پایدار و کاهش آلودگی کمک شایانی کند.