پروژه MARPOWER (سیستم تولید انرژی با توربین گاز بدون انتشار کربن برای حمل‌ونقل دریایی) با هدف کاهش کربن در صنعت حمل‌ونقل دریایی، به پیشرفت‌های کلیدی دست یافته است. این پروژه که با حمایت اتحادیه اروپا تأسیس شده، به توسعه یک سیستم تبدیل انرژی مبتنی بر توربین گاز برای تولید برق و هم‌تولید انرژی در کشتی‌ها می‌پردازد. سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که با سوخت‌های پایدار مختلف عمل کند و به بهبود کارایی کلی کمک کند.
جزئیات طراحی و پیشرفت‌های فناوری
دو سال پس از آغاز پروژه، طراحی کلی و سیستم به پایان رسیده و طراحی‌های دقیقی برای اجزای اصلی آن توسعه یافته است. چندین فناوری کلیدی به مرحله تولید و آزمایش‌های تجربی رسیده است و مدل دیجیتال (Digital Twin) به تدریج پیچیده‌تر می‌شود. این پیشرفت‌ها شامل بهینه‌سازی کمپرسورها و توربین‌ها و آزمایش موفق یک نمونه اولیه محفظه احتراق با ۱۰۰ درصد هیدروژن است.
بیشتر بخوانید: دومین کنفرانس ملی حکمرانی داده و هوش مصنوعی با حمایت وزارت نفت برگزار شد
عملکرد سیستم MARPOWER به عملکرد کمپرسورها و توربین‌های آن بستگی دارد. طراحی برای کمپرسورهای با فشار پایین و بالا به پایان رسیده و طراحی‌های آیرودینامیکی و خنک‌کننده برای توربین با فشار بالا و طراحی و بهینه‌سازی توربین با فشار پایین نیز انجام شده است. توسعه این سیستم باید ویژگی‌های خاص معماری MARPOWER را در نظر بگیرد، از جمله پیکربندی دو شافتی که هر دو شافت با همان سرعت زاویه‌ای عمل می‌کنند.
انعطاف‌پذیری سوخت و بهینه‌سازی حرارتی
انعطاف‌پذیری سوخت یکی از ویژگی‌های کلیدی مفهوم MARPOWER است. این سیستم برای پذیرش گزینه‌های سوخت پایدار و خنثی از کربن مانند هیدروژن، آمونیاک، متانول تجدیدپذیر و متان تجدیدپذیر توسعه یافته است. نمونه اولیه محفظه احتراق MARPOWER با ۱۰۰ درصد هیدروژن در یک آزمایشگاه جوی ساخته و آزمایش شده است.
نتایج تجربی همراه با شبیه‌سازی‌های بیشتر، اکنون از طراحی یک نمونه دوم پشتیبانی می‌کند. این طراحی شامل یک سیستم توزیع هوا انعطاف‌پذیر و بهینه‌سازی‌های هندسی بیشتر است که به افزایش انعطاف‌پذیری سوخت کمک می‌کند.
بهبود کارایی کلی MARPOWER تنها به عملکرد خود توربین گاز بستگی ندارد، بلکه به کارگیری بیشتر انرژی حرارتی موجود درون و پایین‌دست چرخه نیز مرتبط است. نمونه اولیه یک ریکوپراتور با مقیاس بزرگ ساخته و مونتاژ شده و آزمایش‌های غیرمخرب و آزمایش فشار در ۲۲.۳ بار (حدود ۲۲ برابر فشار جوی) را پشت سر گذاشته است. این ریکوپراتور گرما را در چرخه توربین گاز بازیابی می‌کند.
پروژه MARPOWER به ترکیب ریکوپراسیون با یک سیستم بازیابی حرارت زائد (Waste Heat Recovery System) می‌پردازد تا از گرمای خروجی بیشتر استفاده کند. طراحی این سیستم شامل بویلر WHR و چرخه مربوط به آن است.
استفاده از بلبرینگ‌های مغناطیسی فعال (AMBs) در ماشین‌آلات چرخان با سرعت بالا یکی دیگر از نقاط قوت پروژه MARPOWER است. این بلبرینگ‌ها بدون تماس مکانیکی از روتور حمایت می‌کنند و امکان کنترل فعال موقعیت آن را فراهم می‌آورند. یک AMB محوری جدید طراحی و ساخته شده و در یک دستگاه تست موجود ادغام شده است.
بیشتر بخوانید: ساتبا برای توسعه نیروگاه‌های خورشیدی در ساختمان‌های دولتی آماده همکاری است · کره جنوبی برنامه ۷۴۷ میلیارد دلاری برای انرژی‌های تجدیدپذیر را معرفی کرد
