أكملت شركة Holcim تركيب بطاريتين حراريتين من نوع Joule Hive في إحدى منشآتها لإنتاج الأسمنت، ضمن تعاون مع شركة Electrified Thermal Solutions (ETS) لاختبار تسخين العمليات الصناعية بالكهرباء بدلاً من الاعتماد الكامل على الغاز أو الفحم. ولم يحدد الإعلان المنشأة أو موقعها، لكنه يمثل انتقال التقنية من مرحلة العرض التجريبي إلى تطبيق صناعي لدى واحدة من أكبر شركات الأسمنت عالمياً.
تطوّر ETS، وهي شركة منبثقة عن معهد ماساتشوستس للتقنية (MIT)، بطاريات حرارية تستخدم طوباً نارياً عُدّلت تركيبته الكيميائية بإضافة مزيد من الأكاسيد المعدنية، ما يجعله موصلاً للكهرباء. وعند مرور التيار، يسخن الطوب إلى درجات تصل إلى 1800 درجة مئوية، وهي مستويات تقول الشركة إنها مناسبة لتطبيقات مثل الأسمنت والصلب والزجاج والمواد الكيميائية، إضافة إلى إنتاج البخار.
كيف تعمل Joule Hive؟
تُرص الطوب داخل حاوية معزولة بحجم يقارب مصعداً، وتخزن الحاوية الحرارة لمدة تصل إلى ثلاثة أيام. وتقول ETS إن كفاءة العملية تبلغ 95%، وإن النظام يمكن شحنه باستخدام فائض الكهرباء المتجددة، أو خلال ساعات انخفاض الطلب على الشبكة. وتتيح هذه الخاصية فصل وقت استهلاك الكهرباء عن وقت استخدام الحرارة في المنشأة الصناعية.
تحتاج صناعة الأسمنت إلى حرارة مرتفعة يصعب توفيرها بواسطة تقنيات التسخين الكهربائي التقليدية، ولذلك ظل احتراق الوقود الخيار المعتاد. ويشير المصدر إلى أن نحو 20% من استهلاك الطاقة العالمي يذهب إلى ما يسمى حرارة العمليات، وهي الحرارة المستخدمة في صناعات مثل الأسمنت والصلب والألمنيوم. كما أن الأسمنت مسؤول عن نحو 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عالمياً، وفق ما أورده المصدر.
من التجربة إلى النشر الصناعي
سبقت مشروع Holcim منظومة Joule Hive تجارية على نطاق واسع في معهد Southwest Research Institute بمدينة سان أنطونيو، وقد سجلت أكثر من 1000 ساعة تشغيل. واعتبرت ETS نتائج ذلك الاختبار إثباتاً لمفهوم التقنية قبل الانتقال إلى مشروع Holcim. وبموجب الاتفاق، ستصبح Holcim أيضاً شريكاً استثمارياً في ETS، مع توقع الشركة الناشئة توسيع العلاقة مستقبلاً.
قال Ram Muthu، رئيس التميز التشغيلي في Holcim، إن نشر التقنية يتيح للشركة تقييم إمكانات الحرارة الصناعية الكهربائية ضمن استراتيجية إزالة الكربون من العمليات ذات درجات الحرارة العالية. من جهته، وصف Daniel Stack، الرئيس التنفيذي لـETS، المشروع بأنه خطوة مهمة في نقل تسخين الأسمنت والخرسانة بالكهرباء من العرض إلى التطبيق.
ما الذي يتغير عملياً؟
الخبر لا يعني أن صناعة الأسمنت أصبحت خالية من الانبعاثات، لأن جزءاً مهماً من انبعاثات الأسمنت ينتج عن التفاعل الكيميائي لتحويل الحجر الجيري إلى كلنكر، وليس عن حرق الوقود وحده. لذلك يمكن لبطاريات Joule Hive معالجة جانب حرارة العملية، لكنها لا تحل جميع مصادر الانبعاثات في القطاع.
وتوجد سابقة أخرى لتطبيق التقنية في مصنع Ashland للمواد الكيميائية في كالفرْت سيتي بولاية كنتاكي، حيث حصل مشروع نشر البطاريات على منحة مطابقة تصل إلى 35 مليون دولار من وزارة الطاقة الأميركية في عام 2024. ويهدف المشروع إلى استبدال غلايات تعمل بالميثان، مع خفض الانبعاثات المرتبطة بإنتاج البخار بنحو 70% وفق وزارة الطاقة. وتبقى قدرة تقنية ETS على العمل اقتصادياً وعلى نطاق واسع، وتوافر كهرباء منخفضة الانبعاثات، من النقاط التي سيحسمها التشغيل الفعلي في منشآت صناعية متعددة.
كيف أعددنا هذا الخبر؟
اعتمد الخبر على المصدر الأصلي الموضح أعلاه. قد نستخدم أدوات آلية للمساعدة في الاستخراج والتصنيف والصياغة،
لكن النشر يخضع لقواعد تمنع المحتوى المكرر والقصير أو الروتيني منخفض القيمة.
اقرأ سياستنا التحريرية.