عيار آنلاين/ استفاده از فناوري شتابدهندههاي الکتروني خطي ميتواند تأثير قابل توجهي بر کاهش آلايندگي حاصل از سوختن گاز طبيعي در نيروگاههاي کشور داشته باشد. علاوه بر اين، توسعه نيروگاههاي هستهاي نيز به بهبود وضعيت هواي کلانشهرها کمک ميکند.
امروزه از مهمترين مشکلات شهرهاي بزرگ آلودگي هوا است که خود معضلات بسيار ديگري را در پي دارد. استفاده گسترده از منابع فسيلي، ايران را به هفتمين کشور منتشر کننده گازهاي گلخانهاي در جهان تبديل کرده است[۱]. يکسوم از گازهاي آلاينده در ايران از نيروگاههاي توليد برق منتشر ميشود[۲]. در اين يادداشت کاهش آلايندگي سوخت گاز طبيعي بررسي شده است که مهمترين سوخت مصرفي نيروگاههاي فسيلي کشور است و ۸۵ درصد از کل سوخت مصرفي نيروگاههاي حرارتي کشور را در سال ۹۴ تشکيل داده است[۳].
امروزه با توجه به فراواني نيروگاههاي گازسوز در جهان تکنولوژيهاي مختلفي براي کاهش آلايندههاي حاصل از سوزاندن گاز به وجود آمده است. ازجمله روشهاي FGD[4] و SCR[5] که هر دو روشهايي شيميايي پيچيدهاي هستند و خود، آلودگيهاي ديگري براي آب به وجود ميآورند؛ اما يکي از مهمترين و جديدترين تکنولوژيهاي کاهش آلايندههاي گاز، استفاده از تکنولوژي شتابدهندههاي الکتروني خطي (Electron beam flue gas treatment) براي پرتودهي به گاز مورد استفاده در نيروگاهها است. اين تکنولوژي موجب کاهش چشمگير گوگرد دياکسيد (SO2) و اکسيدهاي نيتروژن (NOx) در گاز مورد استفاده ميشود که اين دو آلاينده جزء مضرترين مواد خروجي از نيروگاهها هستند. نکته قابل توجه اين است که روش مذکور -بر خلاف روشهاي شيميايي- هيچگونه آلودگي زيستمحيطي ديگري توليد نميکند.
در نمودار زير، ميزان گوگرد دياکسيد و اکسيدهاي نيتروژن حذف شده از گاز طبيعي به دز تابش پرتوهاي الکتروني در گاز، نمايش داده شده است که نشان ميدهد اين دو آلاينده به ميزان قابل چشمگيري کاهش يافته است.
دانشمندان ژاپني اولين کساني بودند که از اين روش در اوايل دهه ۷۰ ميلادي استفاده کردند. مطالعات آنها نشان داد تابش دز ۵۰ گري به گاز با دماي ۱۰۰ درجه سانتيگراد موجب کاهشSO2 ميشود. همچنين ميتوان در طي اين فرآيند محصولات جانبي چون (NH4)2SO4 و NH4NO3 که به عنوان کود استفاده ميشوند، توليد کرد.
آمريکا و آلمان کشورهايي بودند که بعد از ژاپن از اين تکنولوژي استفاده کردند. بعد از آن، توسط لهستان و ژاپن بهبودهايي در آن صورت گرفت و در تعدادي ديگر از کشورهاي جهان به کار گرفته شد. به طور مثال، همانطور که در شکل ۲ نمايش داده شده است، در نيروگاهي در چين ۳۰۰ هزار مترمکعب گاز در ساعت پرتودهي شد که ۸۰ درصد SO2 و ۲۰ درصد NOx را کاهش داد.
نکته ديگر استفاده از اين تکنولوژي وجه اقتصادي آن است. اين روش در مقايسه با ديگر روشهاي کاهش آلايندههاي سوخت در بخش سرمايهگذاري اوليه از قابليت رقابت برخوردار است؛ اما هزينه بهرهبرداري ساليانه آن بيش از روشهاي ديگر است. در جدول زير، هزينه روشهاي مختلف با هم مقايسه شده است[۶].
با توجه به وجود فناوري شتابدهنده خطي الکتروني در کشور و معضل بزرگي مانند آلودگي شهرهاي صنعتي، نياز است تا سازمان انرژي اتمي دست به کار شود و با استفاده از توان داخلي سهمي در کاهش آلودگي لااقل در شهرهاي بزرگ کشور ايفا کند. شايان ذکر است که استفاده از تکنولوژي شتابدهنده الکتروني خطي براي گاهش آلايندگي گاز طبيعي جدا از تلاش براي ساخت نيروگاههاي هستهاي جديد است که خود از پاکترين نيروگاههاي جهان هستند و ساخت آنها ميتواند سهم به سزايي در کاهش انتشار گازهاي گلخانهاي ايفا کند.
*****************************************************************
پينوشت:
[۱] World Bank
[۲] ترازنامه انرژي سال ۱۳۹۲
[۳] به نقل از معاون برق و انرژي وزارت نيرو: شبکه اطلاعرساني نفت و انرژي (شانا)
[۴] Dry flue Gas Desulphurization
[۵] Selective Catalytic Reduction
[۶] گزارش آژانس بينالمللي انرژي اتمي
با کانال تلگرامي آخرين خبر همراه شويد telegram.me/akharinkhabar