عربستان سعودی میزبان بزرگ‌ترین نیروگاه خورشیدی حرارتی جهان خواهد شد

به گزارش باشگاه آلومینیوم به نقل از زومیت، عربستان سعودی با همکاری شرکت نیویورکی گلس‌پوینت در حال ساخت بزرگ‌ترین نیروگاه خورشیدی حرارتی جهان در این کشور است. هدف از ساخت این مجموعه تولید برق یا افزایش تولید نفت نیست؛ بلکه قرار است از گرمای جمع‌آوری‌شده به‌منظور تبخیر آب و برای تولید آلومینیوم استفاده شود. آلومینیوم در محصولات بسیاری مانند خودرو‌ها و کامپیوترها و گوشی‌های هوشمند به‌کار برده می‌شود.

در بسیاری از نقاط جهان، از زغال‌سنگ و گاز طبیعی برای تولید بخار استفاده می‌شود؛ اما اقتصاد جهانی در حال کربن‌زدایی از خود است و به منابع تجدیدپذیر برای ایجاد بخار و تولید موادی مانند آلومینیوم و لیتیوم و مس نیاز دارد. برای این منظور، شرکت معادن (شرکت معدنی عربستان سعودی) بخار صنعتی تولیدشده‌ی گلس‌پوینت را می‌خرد و کارخانه‌ی فراوری بوکسیت با استفاده از آن آلومینیوم تولید می‌کند.

این تأسیسات ۱۵۰۰ مگاواتی به شرکت سرمایه‌گذار سعودی کمک می‌کند تا با کاهش بیش از ۶۰۰ هزار تن انتشار سالانه کربن (معادل ۴ درصد از مجموع ردپای کربنی)، به هدف توسعه‌ی پایدار خود دست‌ یابد. گلس‌پوینت هنوز تاریخ تکمیل این پروژه را اعلام نکرده است؛ ولی می‌گوید،بخار آب خورشیدی در آینده جایگزین نیمی از بخار آب تولید‌شده با سوخت‌های فسیلی خواهد شد که اکنون در کارخانه‌ها استفاده می‌‌شوند. مراحل ساخت این تأسیسات فقط در چند ماه تکمیل می‌شود.

راد مک‌گرگور، بنیان‌گذار و مدیرعامل گلس‌پوینت، می‌گوید:

تصور کنید که کاربر صنعتی هستید و باید از فعالیت خود کربن‌زدایی کنید. آیا صد‌ها میلیون دلار برای توسعه‌ی فناوری جدید صرف می‌کنید یا سرمایه‌ی باارزشتان را در تجارت اصلی‌تان استفاده می‌کنید؟ امروزه، آن‌ها [شرکت معدنی عربستان سعودی] برای تولید بخار گاز می‌خرند؛ ولی حالا می‌توانند بخار خورشیدی بخرند.

او می‌گوید تولید فرایندی بسیار انرژی‌بر است؛ چه تولید فلزات، چه مواد شیمیایی و چه کاغذ. صنعت از مقادیر عظیمی بخار یا گرما استفاده می‌کند؛ ولی تنظیم‌کنندگان دولتی و سهام‌داران و مشتریان برای محدودسازی ردپای کربنی، این تولید‌کنندگان را زیر فشار می‌گذارند. ۷۴ درصد از انرژی استفاده‌شده در صنایع به‌صورت بخار یا حرارت تأمین می‌شود. با اینکه شرکت‌ها می‌توانند از پنل‌های خورشیدی الکتریسیته و سپس با استفاده از الکتریسیته بخار تولید کنند، این کار باعث هدر رفت شدید گرما می‌شود.

بخار تولیدشده با انرژی خورشید بسیار کارآمد‌تر است. گلس‌پوینت با استفاده از آینه‌ها انرژی خورشید را روی لوله‌های آب متمرکز می‌کند تا بخار تولید کند. این بخار یا حرارت در مقاصد صنعتی مختلفی استفاده می‌شود. برخلاف پنل‌های خورشیدی، این روش از بازتاب نور خورشید استفاده می‌کند و آن را جذب نمی‌کند. درحالی‌که معادن بوکسیت معمولاً در نزدیکی کارخانه‌ی فراوری قرار ندارند، نیروگاه بخار خورشیدی باید در فاصله‌ی کمتر از ده‌کیلومتری از کارخانه ساخته شود.

به‌گفته‌ی مک‌گرگور، در زمان انتقال بخار آب به کارخانه‌ی فراوری، فقط ۱ درصد از انرژی هدر می‌رود و ۵۵ درصد از نور خورشید بازتابیده از آینه‌ها به بخار تبدیل می‌شود. در مقام مقایسه، باید یادآوری کرد که پنل‌های خورشیدی ۱۲ درصد از نور جذب‌شده را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. همچنین، زمین موردنیاز برای ساخت این نیروگاه بخار خورشیدی تقریباً ۷ کیلومترمربع است. نیروگاه فوتوولتاییک تقریباً ۶ برابر مساحت بیشتری نیاز دارد.

کارخانه فراوری آلومینیوم عربستان

مک‌گرگور می‌گوید: «بخار خورشیدی گران‌تر از گاز است؛ ولی ارزان‌ترین راه برای دستیابی به حرارت بدون انتشار آلاینده‌ها است.» صنایع مجبورند با خواست جامعه‌ی جهانی و سهام‌داران و مشتریان خود هم‌نوا شوند. برای نمونه، اتحادیه‌ی اروپا مالیات شرکت‌ها را براساس میزان انتشار کربن‌دی‌اکسید تولیدات آن‌ها تعیین می‌کند. گلس‌پوینت مزارع خورشیدی دارد که خروجی آن‌ها را با قرارداد‌های ۲۰ تا ۳۰ ساله به کاربران صنعتی می‌فروشد.

مهم‌ترین نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی در ایالات متحده که برای تولید الکتریسیته استفاده می‌شوند، عبارت‌اند از: ایستگاه تولید سولانا با توان ۲۹۶ مگاوات از سال ۲۰۱۳ در آریزونا و پروژه‌ی خورشیدی موجاوه با توان ۲۷۵ مگاوات از سال ۲۰۱۴ در کالیفرنیا و نوادا سولار وان با توان ۶۹ مگاوات در نزدیکی نوادا از سال ۲۰۰۷.

سنگ بوکسیت پس از استخراج در دما و فشار زیاد در سدیم هیدروکسید یا آب قلیایی حل می‌شود. سپس آلومینا (اکسید آلومینیوم) از سایر کانی‌های بوکسیت جدا می‌شود. درادامه، اکسید آلومینیوم با استفاده از فرایند ذوب به آلومینیوم خالص تبدیل می‌شود. تبدیل بوکسیت به آلومینا بسیار انرژی‌بر است و به آلایندگی شدید منجر می‌شود. اگر بخار خورشیدی جایگزین بخار حاصل از سوخت گاز شود، انتشار آلاینده‌ها را کاهش چشمگیری خواهد داد.

بسیاری از کشور‌ها ذخایر بوکسیت دارند؛ ولی بزرگ‌ترین آن‌ها در مناطق استوایی قرار دارند. استرالیا بزرگ‌ترین تولید‌کننده است و پس از آن برزیل، چین و هند و اندونزی در جایگاه‌های بعدی قرار دارند. در جنوب ایالات متحده ذخایر بوکسیت وجود دارند؛ اما این کشور از تولید‌کنندگان مهم این سنگ رسوبی نیست.

گلس‌پوینت در ابتدا یک واحد بخار خورشیدی را در سال ۲۰۱۱ در کالیفرنیا راه‌اندازی و سپس در سال ۲۰۱۲، واحدی با توان ۷ مگاوات را در امال کشور عمان نصب کرد. این پروژه به عقد قرارداد جدیدی برای ساخت سامانه‌ای با تولید روزانه ۲ هزار تن بخار، معادل ۳۳۰ مگاوات توان منجر شد. این تأسیسات درکنار تأسیسات قبلی در امال در سال ۲۰۱۸ به بهره‌برداری رسید و مشغول فعالیت است.

سال گذشته، حکومت سعودی از موج نخست اقداماتی پرده برداشت که به توسعه‌ی ۶۰ ابتکار سبز با سرمایه‌گذاری به ارزش ۱۸۶ میلیارد دلار منجر می‌شوند. رشد تولید انرژی تجدید‌پذیر و افزایش بهره‌وری انرژی از اهداف این پادشاهی هستند که قصد دارد تا سال ۲۰۶۰ به انتشار مجموع صفر برسد.

رابرت ویلت، مدیرعامل شرکت معدنی عربستان سعودی می‌گوید: «این تأسیسات ردپای کربنی ما را به‌شدت کاهش می‌دهد و ما را به هدفمان برای کربن خنثی‌بودن تا سال ۲۰۵۰ نزدیک‌تر می‌کند. با حرکت جهان به‌سوی آلومینیوم سبز، می‌خواهیم در این راه پیش قدم باشیم.» آلومینیوم سبز می‌تواند پرچم‌دار این صنعت باشد؛ هر‌چند این شرکت هنوز قیمتی برای آن اعلام نکرده است.

این پروژه می‌تواند نه‌‌تنها برای عربستان سعودی، بلکه برای سایر صنایع در سراسر جهان سودمند باشد. تولید فعالیتی انرژی‌بر است؛ فرایندی که اکنون نیازمند بخار و حرارت حاصل از سوخت‌های فسیلی است. بااین‌حال، تلاش‌ها برای کربن‌زدایی شرکت‌ها را به بازنگری در تدابیر صنعتی خود وادار کرده است. این رویه می‌تواند بخار خورشیدی را به پیش براند و بخش بزرگی از انتشار کربن را حذف کند.