امروزه در تمامی دنیا، باتوجه به اهمیت استفاده از انرژی‌های پاک مانند انرژی آبی، بادی، گرمایی، خورشیدی و… به‌جای سوخت‌های فسیلی، سرمایه‌گذاری‌های کلانی بر ساخت پروژه‌های تولید انرژی تجدیدپذیر انجام می‌گیرند و سازه‌های استیل نقش بسیار مهمی در ساخت این پروژه‌ها دارند. با توسعه سریع صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر، استیل به‌عنوان یکی از برترین آلیاژهای تولید شده توسط بشر، نه‌تنها ساخت یک سازه محکم را تضمین می‌کند، بلکه به سبب ویژگی‌های منحصربهفرد خود، باعث عملکرد مطلوب و پایداری این پروژه‌ها نیز خواهد شد.
انرژی تجدیدپذیر چیست؟
باتوجه به ذخیره روبه پایان سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز و بنزین و همچنین اثرات منفی آنها بر محیط زیست و سلامت جانداران، از سال‌ها قبل پژوهش‌های متعددی در رابطه با یافتن منبعی جایگزین که از این معایب برخوردار نباشد، آغاز گردید. در نهایت محققان به این نتیجه دست یافته‌اند که این امکان تولید انرژی به اشکال مختلف از منابعی مانند امواج دریا، نور خورشید و باد وجود دارد. این انرژی را به این دلیل که هیچ دغدغه‌‌ای بابت به اتمام رسیدن آن وجود نداشته، تجدیدپذیر نام نهادند؛ همچنین استفاده از این انرژی‌ها کاملاً بی‌ضرر بوده و هیچ آسیبی به محیط زیست وارد نخواهد کرد.
به همین سبب امروزه در تمام جهان از جمله ایران، پایگاه‌های تولید انرژی تجدیدپذیر در نقاط مناسبی از لحاظ جغرافیایی برای کارایی هرچه بهتر تاسیس شده‌اند و روز‌به‌روز نیز بر تعداد این پایگاه‌ها افزوده می‌شود. به‌عنوان مثال در مناطق گرم کشور، استفاده از پنل‌های خورشیدی روبه رشد است.
مشخصات فولاد ضدزنگ (استیل)
در طول سالیان متمادی فولاد ضدزنگ توانایی مقاومت در برابر محیط‌های نامناسب را از نظر آب‌وهوا دارد، محیط‌های دریایی بسیار خورنده را تحمل می‌کند و می‌توان از آن در ساخت لوله‌های آب و خطوط لوله استفاده کرد. در مقایسه با اکثر فلزات دیگر، فولاد ضدزنگ یکپارچگی خود را برای مدت طولانی‌تری حفظ می‌کند که همین موضوع، آن را به گزینه‌ای مناسب برای استفاده در سدهای برق آبی، انرژی خورشیدی و قطعات انرژی هسته‌ای تبدیل کرده است.
تولید سوخت زیستی به فولاد ضدزنگ متکی است؛ در حالی که سایر مواد در برابر مواد خورنده مقاومت نمی‌کنند، استیل ضدزنگ مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‌دهد. این آلیاژ برای تمام نیروگاه‌ها که در محیط‌های سخت با گرمای شدید و نور خورشید قرار دارند بسیار مناسب است و می‌تواند در طول سالیان دراز در این محیط‌ها مقاوم بماند. استیل ضدزنگ علاوه‌بر ساخت اجزای انرژی سبز، خود یک ماده سبز محسوب می‌شود؛ چراکه از عمر طولانی و قابلیت بازیافت عالی برخوردار است. در پایان چرخه عمر، می‌توان 100٪ از مواد استیل را مجدداً مورد استفاده قرار داد و هم‌اکنون کارخانه‌ها در هر سال بیش از 70 میلیون تن قراضه را بازیافت می‌کنند.
فواید استفاده از استیل در ساخت مراکز تولید انرژی تجدیدپذیر
استفاده روزافزون از استیل در مراکز تولید انرژی تجدیدپذیر، به‌دلیل ویژگی‌های بسیار مناسب این آلیاژ است که شاید در دیگر آلیاژها قابل مشاهده نباشند.
پشتیبانی از بخش های سنگین سازه
از استیل برای ساخت ستون‌ها، تیرها و قاب‌های نیروگاه‌های بادی، نیروگاه‌های خورشیدی و نیروگاه‌های برق آبی استفاده می‌شود. استیل فشار ناشی از وزن تجهیزات انرژی تجدیدپذیر مانند توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی یا سیستم‌های برق آبی را تحمل می‌کند و سبب پایداری و ایمنی پروژه خواهد شد.
انعطاف پذیری و سهولت در مونتاژ
سازه‌های استیل به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای مونتاژ انعطاف‌پذیر و آسان باشند که در نتیجه فرآیند ساخت پروژه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر را تسریع بخشیده و از نظر هزینه نیز مقرون‌به‌صرفه می‌سازند. فناوری ساخت سازه‌های فولادی به‌طور فزاینده‌ای در حال پیشرفت است تا جایی که این سازه‌ها به‌راحتی هرچه بیشتر قابل حمل و مونتاژ باشند.
بهینه سازی عملکرد تجهیزات
نوع طراحی سازه استیل در پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر می‌تواند عملکرد تجهیزات را بهینه سازد. به‌عنوان مثال در مورد نیروی باد، ساختار استیل را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد که جذب باد را به حداکثر برساند و عملکرد کلی توربین را بهبود بخشد.
بادوام و مقاوم در برابر خوردگی
سازه‌های استیل در برابر خوردگی دارای مقاومت بالایی هستند که همین امر سبب می‌گردد تا برای محیط پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر، مناسب باشند. مواد محافظ موجود در آلیاژ استیل به سازه کمک می‌کنند تا پایداری خود را در محیط‌های دریایی، مرطوب یا شرایط آب‌وهوایی سخت حفظ نمایند.
کمک به توسعه پایدار از نظر زیست محیطی
استفاده از سازه‌های استیل در ساخت پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر، نه‌تنها به افزایش عملکرد آنها کمک می‌کند، بلکه سبب به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی نیز خواهد شد. سازه‌های استیل را می‌توان مجدداً مورد استفاده و بازیافت قرار داد و محیط زیست سالم و پاکی را ایجاد کرد.
افزایش ایمنی پروژه
سازه‌های استیل براساس استانداردهای ایمنی سطح بالا طراحی و تولید می‌شوند که قابلیت اطمینان به سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر را افزایش می‌دهند. استفاده از سازه‌های استیل ظرفیت حمل وزن و دوام بالا را تضمین کرده و خطر بروز حوادث را در حین کار به حداقل می‌رسانند.
شکل پذیری بالا
سازه‌های استیل، با طرح‌های متنوع پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر سازگاری دارند. از استیل می‌توان برای ساخت یک نیروگاه بادی با ارتفاع زیاد، پنل‌های خورشیدی روی پشت بام یا یک نیروگاه برق آبی با انواع ساختارهای پیچیده استفاده کرد. سازه‌های استیل انعطاف‌پذیر و قابل تنظیم هستند تا با هر سبک طراحی متناسب باشند.
صرفه جویی در هزینه ها
استفاده از سازه‌های استیل در ساخت پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر اغلب به بهینه‌سازی هزینه‌ها کمک می‌کند. مونتاژ سریع و آسان همراه با قابلیت استفاده مجدد و بازیافت مواد، در کاهش ضایعات و صرفه‌جویی در هزینه‌های ساخت نقش مهمی خواهد داشت.
تاثیر استیل در انواع پروژه های انرژی تجدیدپذیر
همان‌طور که بیان گردید، آلیاژ استیل یکی از بهترین پایه‌های سازنده مراکز تولید انرژی تجدیدپذیر است که هر کدام از خواص آن برای این مراکز ارزشمند هستند.
تولید انرژی بادی
انرژی بادی از انواع انرژی تجدیدپذیر بوده که به‌سرعت در حال گسترش و تحول است. توربین‌های بادی که نمادی از پیشرفت بشریت در استفاده از انرژی پاک هستند، با بهره‌گیری از انرژی جنبشی باد، برق تولید می‌کنند. دوام و استحکام اجزای توربین بادی برای اطمینان از تولید مداوم برق بسیار مهم است. از مزایای استیل در ساخت توربین بادی می‌توان موارد زیر را نام برد.
- عدم خوردگی آلیاژ: توربین‌های بادی اغلب در شرایط چالش‌برانگیز کار می‌کنند؛ برای مثال در مکان‌هایی نزدیک به ساحل که قرار گرفتن در معرض آب شور اجتناب‌ناپذیر است. مقاومت ذاتی استیل در برابر خوردگی، استقامت اجزای توربین را در برابر آب شور تضمین کرده و کارایی پایگاه تولید انرژی را بهبود می‌بخشد.
- قدرت پایدار: پره‌های توربین، برج‌ها و دیگر عناصر این سازه به دلیل وجود نیروی باد، فشار قابل توجهی را تحمل می‌کنند. استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر شکستگی استیل، آن را به ماده‌ای ایده‌آل برای ساخت این قطعات تبدیل می‌کند و سبب می‌گردد تا نیاز به تعمیرات به حداقل برسد.
- حداقل هزینه نگهداری: نیازهای پایین تعمیر و نگهداری قطعات استیل منجر به افزایش طول عمر توربین و کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود و به‌طور قابل توجهی کارایی کلی پایگاه تولید انرژی را افزایش می‌دهد.
تولید انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی در چشم‌انداز موفق انرژی‌های تجدیدپذیر، پیشرو است. در پایگاه تولید انرژی خورشیدی به‌طور ساده، نور خورشید از طریق پنل‌های خورشیدی یا پنل‌های فتوولتائیک (PV) به الکتریسیته تبدیل می‌شود. طراحی و عملکرد این پنل‌ها به انتخاب مواد بستگی دارد. از نقش فولاد ضدزنگ (استیل) در تولید انرژی خورشیدی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- تحمل دماهای بالا: نور شدید خورشید می‌تواند دمای پنل خورشیدی را به مقدار زیادی افزایش دهد. توانایی استیل برای تحمل دمای بالا از کج شدن پنل‌ها جلوگیری کرده و از یکپارچگی ساختاری آنها محافظت می‌کند.
- تضمین طول عمر: در ساخت پنل‌های خورشیدی که برای استفاده در مدت طولانی طراحی شده‌اند، از استیل برای قاب‌بندی و پشتیبانی استفاده می‌شود. به‌دلیل مقاومت این آلیاژ در برابر تخریب در طول زمان، کارایی پایدار پنل‌ها تضمین خواهد شد.
- افزایش زیبایی پنل: ظاهر براق و امروزی استیل جذابیت بصری تاسیسات خورشیدی را، چه در پشت بام‌های مسکونی و چه در مزارع خورشیدی وسیع، افزایش می‌دهد.
تولید انرژی از هیدروژن
مقاومت در برابر خوردگی و تحمل دماهای بالا توسط استیل، آن را به‌عنوان یک ماده ایده‌آل برای الکترولیزکننده‌ها تبدیل کرده که سبب تولید هیدروژن از طریق الکترولیز آب می‌شوند. باتوجه به اهمیت روزافزون هیدروژن به‌عنوان یک حامل انرژی پاک، دخالت استیل در تولید آن بسیار مهم است.
تولید انرژی از جزر و مد و موج
سیستم‌های انرژی جزر و مدی و امواج، از جریان‌ها و امواج اقیانوس برای تولید برق استفاده می‌کنند؛ همانند توربین‌های بادی، این سیستم‌ها نیز با شرایط سخت دریایی مواجه هستند. مقاومت استیل یا همان فولاد ضدزنگ در برابر خوردگی و دوام بالا، آن را به یک انتخاب ارزشمند برای چنین کاربردهایی تبدیل کرده است.
سخن پایانی
در زندگی امروزه، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به سبب برجای گذاشتن اثرات مثبت زیست محیطی، اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده و بنابراین، نیاز به احداث پایگاه‌های تولید انرژی آبی، خورشیدی، بادی و… نیز روبه افزایش است. استیل یکی از بهترین آلیاژهای پایه برای ساخت پایگاه‌ها محسوب می‌شود. این آلیاژ به‌دلیل برخورداری از خواص منحصربهفرد، می‌تواند تا سال‌های سال مورد استفاده قرار گیرد. این محصول همچنین به‌سادگی بازیافت می‌شود که همین موضوع خود کمک مهمی به محیط زیست خواهد بود.