Επιστήμη

Ιάπωνες δοκιμάζουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το χιόνι

Ιάπωνες δοκιμάζουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το χιόνι Φωτογραφία: unsplash
Ερευνητές από την ιαπωνική πόλη Aomori μελετούν μεθόδους για τον ενεργειακό εφοδιασμό μέσω της εκμετάλλευσης του χιονιού και για την αντιμετώπιση τυχόν ελλείψεων ηλεκτρικής ενέργειας.

Το Aomori είναι μια όμορφη πόλη στην Ιαπωνία που βρίσκεται 715 χλμ βόρεια του Τόκιο. Εκτός από τα εντυπωσιακά πευκοδάση της, η πόλη είναι γνωστή ως ένα από τα πιο χιονισμένα μέρη στη Γη, αφού δέχεται τεράστιους όγκους χιονιού σε ετήσια βάση.

Αυτοί οι μεγάλοι όγκοι χιονιού καταλήγουν στη θάλασσα αφού συλλεχθούν από εκχιονιστικά μηχανήματα και φορτηγά-μια διαδικασία με μεγάλο κόστος. Πέρσι, το κόστος απομάκρυνσης του χιονιού εκτοξεύτηκε στο επίπεδο ρεκόρ των 5,9 δισεκατομμυρίων γιεν ($ 46 εκατομμύρια). 

Μια ομάδα ερευνητών από την startup IT Forte με έδρα το Αόμορι και το Πανεπιστήμιο Ηλεκτροεπικοινωνιών (UEC, Τόκιο) και σύμφωνα με τη Japan Times, προτείνει τώρα μια ενδιαφέρουσα λύση στο πρόβλημα του χιονιού. Τη χρήση του για την παραγωγή καθαρής και οικονομικά προσιτής ηλεκτρικής ενέργειας.

Πιστεύουν ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να είναι χρήσιμη και σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες που πλήττονται από χιόνι και που αντιμετωπίζουν αυτήν την περίοδο μια ενεργειακή κρίση εν μέσω του πολέμου Ρωσίας-Ουκρανίας. 

Κατά τη διάρκεια της μελέτης τους, οι Ιάπωνες επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν μεγάλες ποσότητες χιονιού και αέρα του περιβάλλοντος για να τροφοδοτήσουν έναν στρόβιλο με ενέργεια η οποία θα παράγεται από ένα υγρό που πρώτα θα ψύχεται από το αποθηκευμένο χιόνι και στη συνέχεια θα εξατμίζεται χάρη στη θερμότητα του περιβάλλοντος αέρα.

Οι ερευνητές θα χρησιμοποιήσουν σωλήνες θερμότητας για την παροχή κρύου αέρα (από το αποθηκευμένο χιόνι) και ζεστού αέρα (από έξω) στο ψυκτικό υγρό μέσα στον στρόβιλο. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του κρύου και του ζεστού αέρα θα προκαλεί ένα ρεύμα μεταφοράς στο ψυκτικό υγρό του στροβίλου, το οποίο θα κάνει τελικά τον στρόβιλο να περιστρέφεται και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια.  

Οι συγγραφείς ισχυρίζονται ότι η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που βασίζεται στο χιόνι θα μπορούσε να έχει την ίδια απόδοση με αυτή ενός σταθμού ηλιακής ενέργειας και πιθανώς με πολύ πιο οικονομικό τρόπο. Η αποτελεσματικότητα αυτού του συστήματος εξαρτάται επίσης από τον παράγοντα διαφορά θερμοκρασίας. «Όσο μεγαλύτερες είναι οι διαφορές θερμοκρασίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενεργειακή απόδοση», δήλωσε στο Nikkei Asia ο Koji Enoki, ένας από τους ερευνητές και καθηγητής στο UEC.

{https://www.youtube.com/watch?v=7P2cSKl9Tns&t=12s}

Δεν είναι η πρώτη φορά που επιστήμονες προσπαθούν να παραγάγουν ηλεκτρική ενέργεια από το χιόνι. Για παράδειγμα, το 2019, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες (UCLA) ανέπτυξαν μια συσκευή που θα μπορούσε να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από το χιόνι που πέφτει. Ωστόσο, αυτή η συσκευή θα μπορούσε να τροφοδοτήσει μόνο μικρές συσκευές. Έχουν γίνει μερικές ακόμη μελέτες στο παρελθόν, αλλά καμιά από αυτές δεν πρόσφερε μια εκτεταμένη και βιώσιμη λύση για την εκμετάλλευση του χιονιού όπως αυτή που προτείνουν οι Ιάπωνες ερευνητές. 

Ωστόσο, η εφαρμογή αυτής της μεθόδου σε κλίμακα θα χρειαστεί μεγάλες υποδομές αποθήκευσης χιονιού. Επιπλέον, η διασφάλιση συνεχούς παροχής ζεστού αέρα σε χιονισμένες περιοχές θα μπορούσε επίσης να είναι δύσκολη για τις εταιρείες που θα εκμεταλλεύονται τέτοιες μονάδες, για αυτό και οι ερευνητές θα αναζητήσουν τρόπους για να αξιοποιήσουν τον ζεστό αέρα από θερμές πηγές για το σύστημά τους και να ξεπεράσουν τους περιορισμούς. 

Οι ερευνητές θα πραγματοποιήσουν τη μελέτη τους στο Aomori μέχρι τον Μάρτιο του 2023 για να δοκιμάσουν την αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης μεθόδου τους. Παραμένει η ελπίδα ότι οι δοκιμές θα είναι επιτυχείς και ότι αυτή η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με βάση το χιόνι θα οδηγήσει σε μια νέα επανάσταση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας σε ψυχρές περιοχές του κόσμου.