Следующая солнечная революция может заменить ископаемое топливо в горнодобывающей промышленности

В последнее время Ресурсы Sandfire, производитель золота и меди, базирующийся в Западной Австралии, объявил, что его новая солнечная электростанция вскоре начнет приводить в действие свою шахту DeGrussa. Ожидается, что, заменив дизельную энергию, электростанция 10-megawatt с панелями 34,000 и литиевыми аккумуляторными батареями уменьшит выбросы углерода шахты на 15%.

Это захватывающее развитие, потому что оно реализует важный потенциал, который давно признан, но не используется. Два из самых больших ресурсов Австралии - солнечная энергия и полезные ископаемые, - как и повезло, они были очень сосредоточены в тех же частях Австралии.

В этом случае солнечная энергия используется для питания рудника, но также существует большой потенциал для использования солнечной энергии для преобразования минералов в химикаты и металлы.

В производстве металлов большинство парниковых газов образуется, когда углерод (часто уголь) используется для производства металла из каменистой руды. Некоторая часть этого углерода используется в реальных химических реакциях, но большая доля просто обеспечивает энергию для процесса.

Замена источника энергии углерода на возобновляемую или другую энергию с более низким уровнем выбросов может значительно снизить парниковые газы, связанные с производством металлов.


графика подписки внутри себя


Например, при производстве железа более 400kg кокса и угля используется для производства каждой тонны железа, Использование возобновляемой энергии в качестве источника тепла может уменьшить этот вклад углерода до 30%.

Следующая революция

В настоящее время использование солнечной энергии в Австралии в основном ограничено жильем, горячей водой и электричеством на солнечной энергии. Но солнечная энергия имеет большой потенциал для региональной Австралии.

Мины часто изолированы. Как правило, ограниченное количество природного газа и электроэнергии, а в отдаленных районах энергоснабжение ограничено жидким ископаемым топливом. Это именно тот потенциал, который используется Sandfire Resources на его шахтном объекте 900km к северу от Перта.

Недавние исследования CSIRO определили потенциал использования солнечной энергии при высокотемпературной обработке руд, таких как бокситы, медь и железная руда. Этот процесс будет использовать концентрированная солнечная тепловая энергия (КНТ) как теплоснабжение. Это тепло также может быть преобразовано в электричество, известное как концентрированная солнечная энергия (CSP).

Это отличается от солнечный фотогальванический технология, используемая в солнечной электростанции Sandfire (и солнечные панели на крыше), которая преобразует солнечный свет непосредственно в электричество.

Солнечная тепловая энергия работает лучше всего при температурах между 800? и 1,600? – чего можно достичь с помощью существующей технологии, концентрирующей солнечное тепло. В настоящее время здесь слишком жарко для преобразования тепла в электричество, которое обычно работает при температуре ниже 600°С.

Но перерабатывающие минералы могут использовать эти высокие температуры, потому что тепло используется непосредственно для химической конверсии, а не сначала преобразуется в электричество.

Именно это обоснование ведет исследование в Университете Аделаиды по производству глинозема с использованием концентрированной солнечной энергии и в Университете Суинберна в производство железа из руды.

Мы протестировали диапазон температур и минеральных смесей, а также изготовили изделия из железа, похожие на изделия из железа промышленного назначения. Мы планируем использовать солнечный завод по производству чугуна, который работает в Западной Австралии, и добавляем к нашим запасам железа перед отправкой за границу.

Мы ожидаем, что это снизит энергопотребление и выбросы на 20-30% по сравнению с текущими процессами производства железа, заменив углеродное ископаемое топливо солнечной энергией, хотя углерод все еще будет использоваться в химических процессах.

Будет ли это экономически выгодным, будет зависеть от производителя, так как экономия энергии и углерода должна будет компенсировать высокие капитальные затраты, связанные с высокими солнечными потоками.

Концентрированная солнечная энергия по-прежнему относительно дорога. Австралийский солнечный институт оценил в 2012, что стоимость электричества из концентрированной солнечной энергии была примерно в два раза выше текущей стоимости обычной энергии, что в значительной степени отражает высокие капитальные затраты на солнечные системы.

Разумеется, этот разрыв может быть близок к увеличению масштабов операций (снижение производственных издержек) и нормативного давления на традиционные источники энергии.

Это может быть выход, но небольшой шаг от Sandfire Resources может стать началом революции в австралийской промышленности минералов.

Об авторе

Джеффри Брукс, вице-канцлер (будущее производство), Технологический университет Суинберна

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at