أخبار الطاقة المتجددة رئيسية طاقة متجددة

جيل جديد من المضخات الحرارية يعمل في درجات حرارة دون الصفر

أسماء السعداوي

2024-01-10

0 581

أعلنت وزارة الطاقة الأميركية إضافة 4 شركات جديدة نجحت في تحدي إنتاج المضخات الحرارية التي تعمل بكفاءة عالية في درجات حرارة تصل إلى ما دون الصفر، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

وتتميّز النماذج الأولية من تلك المضخات بقدرتها على العمل دون اللجوء إلى غاز طبيعي احتياطي، وهو ما يساعد في خفض انبعاثات الكربون وتقليل التكلفة، بحسب بيان صحفي أصدرته الوزارة عبر موقعها الرسمي.

جاء ذلك ضمن مبادرة أطلقتها الوزارة في عام 2021 بعنوان: "تحدي تكنولوجيا المضخات الحرارية المنزلية في المناخ البارد"، بهدف تسريع نشر تقنيات المضخات الحرارية عبر دعم الابتكار والتصنيع.

وتستهدف إدارة الرئيس جو بايدن إنتاج 100% من الكهرباء من مصادر متجددة فقط بحلول عام 2035، وصولًا إلى الحياد الكربوني في 2050.

والمضخات الحرارية هي وحدات تسحب الحرارة من الخارج، وتكثّفها باستعمال ضاغط كهربائي لرفع درجتها، ثم تضخها إلى المكان المطلوب، أو تقوم بالعكس من أجل أغراض التبريد.

المضخات الحرارية في أميركا

ضمت قائمة الفائزين الـ4 بالتحدي شركات: بوش (Bosch)، ودايكين (Daikin)، ومايديا (Midea)، وجونسون كونترولز (Johnson Controls).

وستنضم تلك الشركات إلى 4 أخرى أُعلن فوزها مسبقًا، وهي: "لينوكس إنترناشيونال" (Lennox International)، وكاريير (Carrier)، وترين تكنولوجيز (Trane Technologies)، وريم (Rheem)، للمشاركة في المرحلة المقبلة من التحدي.

وستشمل المرحلة الجديدة تركيب ورصد أداء أكثر من 23 نموذجًا أوليًا في مواقع باردة مختلفة في أنحاء الولايات المتحدة وكندا خلال العام المقبل (2025).

مضخة حرارية من إنتاج شركة بوش - الصورة من "hvpmag"

وتجمع مبادرة وزارة الطاقة الأميركية أصحاب المصالح من القطاعين العام والخاص، لمعالجة التحديات وحواجز السوق، وصولًا إلى تبني الجيل القادم من المضخات الحرارية العاملة وسط الطقس البارد، وهي تقنية نظيفة يمكنها توفير 500 دولار أو أكثر سنويًا لكل أسرة من فواتير الكهرباء، كما تخفض انبعاثات الكربون الضارة.

وتعليقًا على الإعلان، قالت وزيرة الطاقة الأميركية، جينيفر غرانهولم، إن نشر تقنيات الجيل القادم مثل المضخات الحرارية "أمر حاسم في جهود إدارة الرئيس بايدن، لضمان وصول الأميركيين إلى خيارات تدفئة وتبريد بأسعار أقل تكلفة، بغض النظر عن المكان الذي يعيشون فيه".

وأضافت: "عبر دعم تطورات الصناعة، يساعد تحدي المضخات الحرارية في المناخ البارد على وصول تقنيات تعمل بالطاقة النظيفة وبأسعار معقولة إلى المنازل في كل أنحاء أميركا، وإبقاء العائلات دافئة خلال أكثر الشهور برودة وتوفير أموالها".

تحدي المضخات الحرارية

يستهدف تحدي وزارة الطاقة إنتاج نماذج أولية من المضخات الحرارية ذات قدرة على التدفئة بنسبة 100% دون استعمال مصدر حرارة إضافي، مع العمل بكفاءة أعلى عند درجة حرارة 5 فهرنهايت (10 درجات مئوية تحت الصفر).

وبحسب الوزارة، تُسهم أجهزة التدفئة والتبريد في أكثر من 35% من استهلاك الطاقة بالولايات المتحدة، كما ترفع انبعاثات الكربون المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري، وتضر بالصحة العامة.

ولذلك، فالمضخات الجديدة قادرة على العمل بكفاءة لتوفير درجات حرارية مريحة للتدفئة والتبريد في درجات الحرارة كافّة، وكذلك تسخين المياه.

وعلى عكس السخانات التي تعمل بالغاز الطبيعي أو زيت التدفئة، تستعمل تقنية المضخات الحرارية الجديدة الكهرباء فقط لامتصاص الحرارة من الجو للتدفئة والتبريد داخل المبنى.

وبالمقارنة بغلايات الغاز، تخفّض المضخات الحرارية انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة تصل إلى 50%.

وتسعى الوزارة لدمج أكثر من 30 ولاية ومرفقًا وشريكًا في التحدي، لتشجيع تبني الجيل الجديد من المضخات الحرارية النظيفة وميسورة التكلفة.

كما تقود الوزارة الأميركية بقيادة غرانهولم العمل مع الشركات لتطوير برامج وحوافز وحملات تعليمية وتثقيف، لمساعدة المستهلكين على فهم فوائد التقنية الجديدة.

وساعدت المبادرة على دفع توسع شركات إلى أسواق لم تكن مستهدفة بالأساس، بحسب تقرير نشرته منصة "رينيو إيكونومي" (reneweconomy) الذي طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

ومن الأمثلة على ذلك مضخة "آي دي إس ألترا" (IDS Ultra) من إنتاج شركة بوش، وهي أول مضخة حرارية هوائية مصممة خصيصًا للعمل في الطقس البارد.

وتقول بوش، إن المضخة الجديدة قادرة على العمل في درجة حرارة أقل من 15 مئوية وحتى 25 تحت الصفر.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..