فناور‌های نانو و افزایش بازده نیروگاه‌های حرارتی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، مجید میرزایی، معاون مرکز تخصصی نوآوری و توسعه فناوری نانوی پژوهشگاه نیرو با تأکید بر نقش حیاتی فناوری‌های نانو و هوش مصنوعی در بهینه‌سازی نیروگاه‌های حرارتی، از نقش مهم فناوری نانو و هوش مصنوعی در ارتقاء نیروگاه‌های حرارتی و تحول در کاهش هزینه‌ها، افزایش عمر تجهیزات و حفاظت از محیط زیست خبر داد  گفت : این دستاورد‌ها گامی مهم در ارتقای پایداری و هوشمندسازی صنعت نیروگاهی کشور است.

وی افزود: تحقیقات پژوهشگاه نیرو نشان می‌دهد که استفاده از فناوری‌های نانو در نیروگاه‌های حرارتی می‌تواند بازده تولید برق را تا ۳۰ درصد افزایش دهد؛ هم‌زمان، به‌کارگیری هوش مصنوعی در این نیروگاه‌ها مصرف سوخت و میزان آلاینده‌ها را تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهد.

میرزایی ادامه داد: استفاده از عایق‌های نانوساختار مانند ائروژل‌های سیلیکایی و نانوکامپوزیت‌های پیشرفته، تلفات حرارتی نیروگاه‌ها را به شکل قابل توجهی کاهش می‌دهد. این عایق‌ها که سبک و مقاوم در برابر دما‌های بالا تا ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد هستند، موجب کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات و افزایش دوام تجهیزات می‌شوند.

وی با توجه به چالش استفاده از سوخت مازوت در نیروگاه‌ها، به نقش نانوکاتالیست‌ها و نانوفیلتر‌های غشایی در پالایش سوخت مازوت اشاره و اظهار کرد: نانوکاتالیست‌ها و نانوفیلتر‌های غشایی با حذف ترکیبات گوگردی و فلزات سنگین، انتشار گاز‌های مضر و ذرات معلق را کاهش می‌دهند. نانوامولسیون‌های سوختی نیز با بهبود فرآیند احتراق، بازده حرارتی را افزایش داده و میزان دوده و آلاینده‌ها را تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهند.

میرزایی همچنین با تاکید بر بهبود دوام قطعات حساس نیروگاهی، به کاربرد نانوپوشش‌های مقاوم روی پره‌های توربین‌ها، کمپرسور‌ها و بویلر‌ها اشاره کرد و افزود: این نانو پوشش‌ها مقاومت در برابر خوردگی، سایش و حرارت را بالا می‌برند و از تخریب زودرس جلوگیری می‌کنند. همچنین نانوسیالات با بهبود انتقال حرارت در مبدل‌ها و نانوفیلتر‌ها با تصفیه هوای ورودی و آب خنک‌کننده، به افزایش راندمان و کاهش مصرف منابع کمک می‌کنند.

هوش مصنوعی؛ کلید مدیریت هوشمند نیروگاه‌ها

جدیدترین پروژه‌های تحقیقاتی نیروگاهی نشان داده است که ترکیب فناوری‌های نانو و هوش مصنوعی در نیروگاه‌ها می‌تواند به شکل قابل ملاحظه‌ای راندمان تولید برق را افزایش داده و هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد.

میرزایی با اشاره به نقش محوری هوش مصنوعی در بهینه‌سازی مدیریت نیروگاهی،افزود: سیستم‌های هوشمند با تحلیل لحظه‌ای داده‌های سنسور‌های نانویی، بهترین شرایط کاری نظیر دما، فشار و جریان سوخت را تنظیم می‌کنند تا راندمان حرارتی به حداکثر برسد. این سیستم‌ها می‌توانند خرابی‌ها و نیاز به تعمیرات را پیش‌بینی کرده و موجب کاهش استهلاک و مصرف سوخت شوند.

در کمپرسور‌ها نیز ترکیب نانوفیلتر‌ها و هوش مصنوعی جریان هوا را بهینه می‌کند تا توربین‌ها با بیشترین بهره‌وری کار کنند. این هماهنگی موجب افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات می‌شود.

به گفته میرزایی، این هم‌افزایی فناوری نانو و هوش مصنوعی به ویژه در کنترل آلایندگی‌های ناشی از سوخت مازوت بسیار مؤثر است و افزایش راندمان نیروگاه را بدون نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین ممکن می‌کند.

وی با اشاره به ضرورت حمایت سیاست‌گذاران، تصریح کرد: تدوین استاندارد‌های فنی، ایجاد آزمایشگاه‌های تخصصی و آموزش نیروی انسانی ماهر، سه رکن اصلی توسعه این فناوری‌ها در صنعت برق هستند و بهره‌برداری از هم‌افزایی نانو و هوش مصنوعی نه تنها باعث افزایش ایمنی و پایداری نیروگاه‌ها می‌شود، بلکه راه را برای صنعتی سبزتر، مقرون‌به‌صرفه‌تر و هوشمندتر در ایران هموار می‌کند.