أخبار التكنولوجيا

الطاقة الصناعية الخضراء


على الرغم من تغير المناخ المستمر ، لا يزال استخدام الوقود الأحفوري أحد المصادر الرئيسية لتوليد الطاقة التي تحدث في مختلف القطاعات على مستوى العالم. في محاولة لتقليل عدد ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات ، هناك تركيز متزايد على الانتقال إلى مصادر الطاقة غير الأحفورية. يُنظر إلى هذا على أنه خطوة ضرورية نحو التخفيف من آثار تغير المناخ وحماية البيئة. في 3 أبريل 2023 – أعلنت شركة Infineon Technologies AG ، الشركة الألمانية الرائدة في تصنيع أشباه الموصلات ، التزامها بإزالة الكربون وإعادة تسمية قطاعاتها في التطبيقات الصناعية من خلال التصريح بأن القطاع الذي يوفر حلول إلكترونيات الطاقة سيعمل الآن تحت اسم Green Industrial Power (GIP) . الدافع وراء إعادة تسمية هذا القطاع إلى Green Industrial Power هو التركيز على التزام الشركة بتحويل الطاقة الخضراء وعكس وتمكين عالم من الطاقة غير المحدودة من خلال مصادر الطاقة الطبيعية لدينا.

الشكل 1: القوة الصناعية الخضراء لشركة Infineon (المصدر: Infineon)

صرح بذلك الدكتور بيتر واور ، رئيس قسم الطاقة الصناعية الخضراء بوضوح “إنفينيون جعل الطاقة الكهربائية الخضراء والفعالة من حيث التكلفة ممكنة. لدينا مكانة رائدة في مجالات طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، حيث تضع أشباه موصلات الطاقة لدينا معيارًا لمستويات أعلى من الكفاءة في جميع أنحاء سلسلة تحويل الطاقة بأكملها. يمثل هذا قدرًا هائلاً من إمكانات النمو ، ونحن نضع اسمًا لهذه الإمكانات من خلال إعادة تسمية قسمنا “. لقد أثبت التركيز على القطاع الصناعي نجاحًا كبيرًا ومن المتوقع أن يستمر في النمو ، مع زيادة إزالة الكربون من إمدادات الطاقة والتنقل مما يؤدي إلى مزيد من التوسع في الطاقات المتجددة ، وتوسيع الشبكة ، والبنية التحتية للشحن.

تحسين عملية انتقال الطاقة

صناعة أشباه الموصلات هي مساهم كبير في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية. وفقا للتقارير ، CO2 زادت الانبعاثات في عام 2020 بنسبة 0.9٪ في جميع أنحاء العالم. على الرغم من أنها رسالة سلبية لأنها تشير إلى أن CO2 لا تزال الانبعاثات تتزايد ، وهي كمية متواضعة تبلغ 37000 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون2 تم انبعاثها. في حين أن الزيادة في الانبعاثات ليست عالية كما هو متوقع ، فإن استخدام مصادر الطاقة المتجددة والانتقال إلى السيارات الكهربائية ساعد في تجنب 550 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات.

حددت الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي هدفًا يتمثل في أن تصبح محايدة للكربون بحلول عام 2050 ، بينما تهدف الصين إلى تحقيق هذا الهدف بحلول عام 2060. ومع ذلك ، فإن هذه الأهداف طويلة الأجل لها تأثير كبير حيث لا تزال انبعاثات الكربون في تزايد. من المتوقع حدوث ذروة الانبعاثات في نهاية هذا العقد ، ويحتاج الانتقال إلى موارد الطاقة غير الأحفورية إلى التعجيل بمعدلات أسرع لتحقيق الأهداف. يقول الدكتور بيتر بوضوح ذلك “السبب الرئيسي لهذا التسارع هو أن موارد الطاقة المتجددة أصبحت تنافسية ، مما يعني أنها جذابة بالفعل للاستثمار والتركيب ، سواء كانت طاقة شمسية أو طاقة الرياح.” في حين أن الاستثمار الأولي في مصادر الطاقة المتجددة مرتفع ، فإن الفوائد النهائية من حيث توفير التكاليف وتقليل الانبعاثات تجعله استثمارًا مفيدًا من الناحية التجارية.

عرض المصادر المتجددة لإنتاج الطاقة مثل مزارع الرياح والطاقة الشمسية.
الشكل 2: مصادر الطاقة المتجددة (المصدر: Infineon)

يعد تخزين الطاقة المتجددة تحديًا يجب معالجته ، كما أن تكاليف التخزين الكهربائي تنخفض بسبب التحسينات في التكنولوجيا. يعتبر الهيدروجين أيضًا بديلًا لتخزين الطاقة بكثافة طاقة عالية ويمكن توليدها من الكهرباء الخضراء المستخدمة في عملية الاحتراق ؛ مما يجعلها مصدر طاقة خالٍ من الكربون. يجب أن تسير تحسينات الكفاءة في توليد الطاقة ونقلها واستهلاكها جنبًا إلى جنب لتحقيق إمكانات مصادر الطاقة المتجددة بالكامل. بسبب التخفيضات المتوقعة في التكلفة ، من المتوقع أن تصبح الطاقة الكهروضوئية المصدر الرئيسي للطاقة على مستوى العالم بحلول عام 2025.

رؤية الطاقة الصناعية الخضراء

تعد إعادة تسمية القسم إلى Green Industrial Power خطوة إيجابية نحو انتقال الطاقة الخضراء وتعكس التزام الشركة بمستقبل مستدام. إنه يرسل رسالة إلى كل من أصحاب المصلحة الداخليين والخارجيين والعملاء والموظفين المحتملين مفادها أن الشركة فخورة بمساهمتها في تحول الطاقة وهي ملتزمة بمستقبل أخضر.

في الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء باستخدام الوقود الأحفوري والطاقة النووية والمحطات الكهرومائية ، لا يوجد استخدام لأشباه الموصلات لتوليد الطاقة. إنه يتضمن توربينًا ضخمًا ومولدًا وكمية قليلة من الإلكترونيات غير المنظمة. ومع ذلك ، تتطلب تقنيات توليد الطاقة الحديثة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، إلى جانب أنظمة تخزين الطاقة مثل المحلل الكهربائي لتخزين البطاريات ، والمضخات الحرارية ، وما إلى ذلك ، قدرًا كبيرًا من تحويل الكهرباء الذي يعتمد إلى حد كبير على أشباه الموصلات. نتيجة لذلك ، يعد استخدام أشباه الموصلات أمرًا ضروريًا في تطوير أشباه الموصلات في تقنيات توليد الطاقة الحديثة.

تدعي شركة Infineon بفخر أنها كذلك “الشركة الأولى التي تدعم أشباه الموصلات في مجال توليد الطاقة من خلال الإشارة إلى أن 50٪ من جميع مزارع الرياح المثبتة يتم تشغيلها بواسطة أشباه الموصلات.” البنية التحتية للطاقة ضرورية أيضًا حيث يجب تحويل الكهرباء المولدة بكفاءة وتوزيعها على جميع المستهلكين بأقل خسائر. ترى Infineon أن الطاقة الخضراء هي المنطقة ذات النمو المزدوج ، مما سيدفع فرص نموها إلى أكثر من 10 ٪ سنويًا مع التطلع إلى المستقبل. سيطرت أجهزة مثل MOSFETs و IGBTs على سوق أجهزة الطاقة شبه الموصلة القائمة على السيليكون على مدار السنوات العشر إلى العشرين الماضية. ومع ذلك ، تتطلع التطورات المستقبلية نحو كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم ، والمعروف أيضًا باسم أشباه الموصلات ذات فجوات الحزمة الواسعة (WBG) والتي تكتسب الآن أهمية كبيرة في السوق. لكن السيليكون لا يزال موجودًا وهو ببساطة الحل الأرخص وليس حلاً فعالاً.

إن إمكانات مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا حدود لها فعليًا مقارنة بكمية الطاقة التي يستهلكها الجنس البشري. تسلط Infineon الضوء على فرص النمو الكبيرة لصناعة أشباه الموصلات في مجال توليد الطاقة والبنية التحتية والاستهلاك. يُظهر الانتقال نحو الطاقة الخضراء والمواد الجديدة مثل كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم تحديات وفرصًا كبيرة لصناعة أشباه الموصلات. تشير توقعات السوق لعام 2023 إلى أن الأتمتة والمحركات والطاقة المتجددة ستظهر نموًا كبيرًا. المستقبل أخضر ، وإعادة تسمية القطاع الصناعي خطوة إيجابية نحو مستقبل مستدام.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *