بطارية حرارية تعتمد على الطوب الساخن لكهربة مصفاة ألومينا

يخطط معنيّون لدراسة فرص تطوير بطارية حرارية تعتمد على الطوب الساخن، محاولةً لتأمين بدائل للوقود الأحفوري في بعض الصناعات كثيفة الاستهلاك.

وتقوم فكرة المشروع على تخزين البطارية للحرارة بدلًا من الكهرباء، واستعمال هذه الحرارة في إنتاج البخار اللازم لبعض عمليات مصفاة ألومينا في أستراليا.

وقد يوصف المشروع -حال نجاح مخطط التطوير- بأنه أكبر نموذج لكهربة الأنشطة الحرارية الصناعية وتخزينها، وفق تفاصيل تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

ويتيح التوسع في هذه التقنية تلبية أهداف خفض الانبعاثات، وتقليص دور الوقود الأحفوري في الصناعات المرتبطة بالألومنيوم.

بطارية حرارية تعتمد على الطوب الساخن

تقوم فكرة المشروع على توظيف بطارية حرارية في نشاط مصفاة يارون (Yarwun) للألومينا، التابعة لشركة ريو تينتو (Rio Tinto) في ولاية كوينزلاند الأسترالية.

ولتبسيط التقنية، تُستعمل الكهرباء النظيفة المولدة من مصادر طاقة متجددة نهارًا بتكلفة منخفضة في تسخين الطوب حتى درجات حرارة عالية تصل إلى 1000 درجة مئوية.

وعند هذه المرحلة يحتفظ الطوب بالحرارة في داخله، ليعمل بمثابة بطارية تُخزّن الحرارة بدلًا من الكهرباء، ويمكن استعادة الحرارة لإنتاج البخار وتشغيل العمليات حسب طلب المصفاة، بدلًا من حرق الوقود الأحفوري أو الغاز.

ويعتزم شركاء تطوير المشروع في مصفاة "يارون" للألومينا الاستعانة ببطارية حرارية أنتجتها شركة روندو إنرجي (Rondo Energy) الأميركية، بقدرة 30 ميغاواط وسعة تخزين 360 ميغاواط/ساعة.

وتمتاز بطارية "روندو" بأن وسط التخزين هو الطوب الحراري المقاوم لدرجات الحرارة العالية، وتراهن الشركة على أن كفاءتها تتراوح بين 97 و98%، ما يسهّل دمجها في المنشآت الصناعية القائمة.

ويعدّ المشروع أول تطوير من نوعه في قطاع إنتاج الألومينا عالميًا، وأحد أبرز النماذج الأولية المبكرة لدعم العمليات الصناعية بتخزين الطاقة الحرارية.

دفعات التمويل

أمّن مشروع بحث فرص دمج بطارية حرارية في مصفاة الألومينا، منحت وكالة الطاقة المتجددة الأسترالية أرينا (ARENA) تمويلًا بقيمة 75 مليون دولار أسترالي (52.7 مليون دولار أميركي).

*(الدولار الأسترالي = 0.70 دولارًا أميركيًا).

ويستهدف التمويل تغطية دراسة فرص تقنيات تخزين الطاقة الحرارية في خفض الانبعاثات وحصة الوقود الأحفوري، من مصافي الألومنيوم، بحسب ما نقله موقع "رينيو إيكونومي".

وتقدّم دفعات التمويل على مراحل، تشمل:

• الانتهاء من دراسة التصميم الهندسي الأولي، وسط طموحات لإنجازها بحلول العام المقبل 2027، وضمنت هذه المرحلة الدفعة الأولى من تمويل الوكالة والمقدرة بقيمة 3.6 مليون دولار.
• وتوفر الوكالة دفعة تمويل إضافية بقيمة 38 مليون دولار مع إنهاء دراسة الفرص، واتخاذ قرار استثمار نهائي بشأن المشروع.
• حددت الوكالة دعمًا لحالات الطوارئ (مثل تخطّي التكلفة المقررة أو تغير أسعار الكهرباء)، بقيمة 33.3 مليون دولار.

خفض الانبعاثات

يدعم تمويل وكالة "أرينا" خطط شركة "ريو تينتو" لخفض الانبعاثات في أعمال التكرير، واختبار خطة توظيف بطارية حرارية ضمن جهود تخلُّص القطاع الصناعي من الكربون.

وفي هذا الصدد، أكد الرئيس التنفيذي للوكالة دارين ميلر أن أبرز تحديات خفض انبعاثات الصناعات الثقيلة هو القدرة على تأمين مصدر نظيف لحرارة العمليات الصناعية.

وأضاف أن مشروع مصفاة "يارون" يهدف إلى اختبار قدرة البطارية الحرارية على تلبية هذا الطموح، في بيئة تشغيلية واقعية.

وقال "ميلر"، إن مصفاة يارون تعدّ موقعًا ملائمًا لمثل هذه التجربة، لما يتوفر بها من منشآت وظروف تشغيل ونطاق صناعي واسع.

ووصف المدير الإداري للتشغيل في منطقة المحيط الهادئ بشركة "ريو تينتو"، أرماندو توريس، انبعاثات تكرير الألومينا بـ"المعقّدة"، خاصةً في ظل الحاجة إلى البخار.

وأوضح أن دراسة مشروع مصفاة يارون تحسم الجدوى التقنية والاقتصادية للبطاريات الحرارية، وتخزين الحرارة بدلًا من الكهرباء.