كيف تؤثر عملية شحن التوربو على البيئة، وما هي التدابير المتخذة للحد من بصمتها البيئية؟

وعلى هذه الخلفية من الأداء المتوازن مع الكفاءة ــ وخاصة في عصر الدعوة إلى البيئة ــ أثبت الشحن التوربيني نفسه باعتباره عنصرا أساسيا في صناعة السيارات. وسوف يكون له بعض التكلفة البيئية أيضا، بطبيعة الحال، لأن أي تكنولوجيا لا تخلو من العواقب؛ وهذا ما يحتاج إلى فهم وإتقان. وهذا يعيدنا إلى موضوع المقال أعلاه ــ تأثير الشحن التوربيني على البيئة ــ والخبر السار هو أنه بغض النظر عن مدى تلويث العملية ــ فإن بعض ذلك يمكن إصلاحه.

مقدمة

ببساطة، يدفع التيربو المزيد من الهواء إلى المحرك باستخدام توربين يعمل بالعادم، وبالتالي زيادة القوة وعدد الأميال لكل غالون. تتمتع هذه التكنولوجيا بالكثير من الإمكانات المستقبلية، ولكنها كانت أيضًا مثيرة للجدل منذ البداية، حيث يتعلق الأمر باستدامتها. نحتاج إلى رؤية تأثير بصمتها البيئية على جهودنا لمكافحة تغير المناخ والتلوث على مستوى العالم وتحليل التطبيقات التي تم إجراؤها للحد منه، وخاصة عن طريق الشحن التوربيني.

تأثير الشحن التوربيني على البيئة

مزيد من الأميال لكل جالون وأطنان أقل من ثاني أكسيد الكربون

إن هذا التحول في استهلاك الوقود يعتمد في الأساس على السماح للمحركات الأصغر حجماً بتوليد طاقة أكبر مع استهلاك أقل للوقود، وبالتالي تعزيز كفاءة المحرك ــ حيث تلعب الشواحن التوربينية دوراً أعظم في هذا الصدد. وهذا يعني الحد المباشر من ثاني أكسيد الكربون الذي من شأنه أن يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري ــ مع التخلي عن هذه الكفاءة. ومن خلال استخدام الشواحن التوربينية لزيادة نسبة خليط الهواء والوقود للاحتراق، يمكن للمستهلكين حرق كمية أقل من الغاز لكل وحدة من الطاقة، وبالتالي خفض الانبعاثات.

التلوث البيئي ذو التأثير المحلي والعالمي

يمكن أيضًا استخدام الشواحن التوربينية على أساس الانبعاثات المحلية لتعويض الانبعاثات من التقنيات مثل تقنيات إعادة تدوير غاز العادم. تعمل أنظمة إعادة تدوير غاز العادم على التقاط كمية صغيرة من النسبة المئوية غير المحترقة من عادم المحرك وإرسالها مرة أخرى إلى غرفة الاحتراق لتقليل جزء أكاسيد النيتروجين الضارة (NOX) من تيار الانبعاثات. من خلال زيادة الاقتصاد في استهلاك الوقود، فإنه يقلل من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري، وبالتالي، فهو عنصر بارز في المعركة ضد تغير المناخ على نطاق دولي.

خطوات لتقليل التأثير البيئي للشحن التوربيني

الابتكارات التكنولوجية

تعد الشواحن التوربينية ذات الهندسة المتغيرة (VGT) والشواحن التوربينية الكهربائية من التغييرات التي تقلل بشكل كبير من الحاجة إلى الشحن التوربيني ليكون له تأثير كبير على البيئة. تساعد الشواحن التوربينية ذات الهندسة المتغيرة (VGT) المحرك على حرق الوقود بشكل أنظف من خلال تغيير كمية الهواء الذي يراه التوربين، مما يحسن الاستجابة والكفاءة ولكن أيضًا يقلل الانبعاثات. تعمل الشواحن التوربينية الكهربائية - أو الشواحن التوربينية الإلكترونية - على إنتاج الطاقة وتقليل التأخير وتوفير دفعة فورية تقريبًا لتعزيز كفاءة المحرك الإجمالية.

التصنيع والتشغيل بممارسات مستدامة

يمكن تحقيق بصمة بيئية منخفضة من خلال تشغيل أنظمة الشحن التوربيني التي تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة واستخدام المواد المستدامة في عملية الإنتاج. لتقليل التأثير البيئي لتصنيع الشواحن التوربينية، يتبنى العديد من المصنعين مواد معاد تدويرها وعمليات إنتاج موفرة للطاقة.

التأثير البيئي لإطلاق الملوثات المحلية والعالمية

من وجهة نظر الانبعاثات المحلية، يمكن لشواحن التوربينات أيضًا أن تساعد في تقليل الانبعاثات من التقنيات مثل تقنيات إعادة تدوير غاز العادم (EGR). تأخذ أنظمة إعادة تدوير غاز العادم EGR نسبة صغيرة من عادم المحرك وتوجهها مرة أخرى إلى غرفة الاحتراق لتقليل أكاسيد النيتروجين (NOX)، وهو جزء ضار من تيار الانبعاثات. عندما نعمل على تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود، فإنه يقلل من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري وبالتالي، فإنه يلعب دورًا مهمًا في مكافحة تغير المناخ على نطاق عالمي.

إجراءات لتقليل الأثر البيئي للشحن التوربيني

الابتكارات التكنولوجية

هناك ابتكاران يقللان بشكل جذري من التكلفة البيئية للشحن التوربيني. من خلال ضبط كمية الهواء التي تراها التوربينات، تعمل الشواحن التوربينية ذات الهندسة المتغيرة (VGT) على تعزيز الاحتراق الكامل - استجابة أفضل وكفاءة أفضل وانبعاثات أقل. تستخدم الشواحن التوربينية الكهربائية - أو الشواحن التوربينية الإلكترونية كما يفضل البعض تسميتها - الطاقة لتقليل التأخير، لتوفير دفعة فورية واستخراج كفاءة عالية في العالم الحقيقي من نوع المحرك.

التشغيل والتصنيع بطريقة مستدامة

يمكن أن يكون هذا النوع من عمليات الإنتاج مستدامًا للغاية - مثل أنظمة الشحن التوربيني التي تعتمد على الطاقة المتجددة بنسبة 100٪ والبصمة البيئية التي لا يمكن مقارنتها باليوم. لقد أجبر عبء التأثير البيئي لإنتاج الشواحن التوربينية معظم الشركات المصنعة للمعدات الأصلية على إعادة التدوير قدر الإمكان ودمج خطوات عملية الإنتاج الموفرة للطاقة.

لا يريدنا الله مجرد لحم ودم؛ يريدك الله أن تكون من مادة المخضرمين، يريدك أن تكون من مادة الحياة، مادة الخدمة

عمر أطول للشاحن التوربيني (استبدال أقل وطاقة مهدرة)؛ بفضل درجات الحرارة العالية ووقت السفر السريع عبر الشاحن التوربيني، يمكن تحمل درجات الحرارة والضغوط الأعلى دون احتراق؛ وبالتالي كفاءة أفضل للمحرك مع تقليل الحمل البيئي.

التحكم في المحركات: الرقمنة و"الذكاء"

تمنحك بيانات Daq رؤية واضحة حول أداء كل توربيني على حدة، في الوقت الفعلي، رقميًا حتى تتمكن من فهم ما يفعله النظام قبل أن نصل إلى التحكم الذكي. الأمر الحاسم في هذا هو التحكم في تشغيل الشاحن التوربيني لضمان تشغيل المحرك بالقرب من أكثر نقاطه كفاءة قدر الإمكان - وبالتالي تحقيق انخفاض في الوقود والانبعاثات.

التكيفات المستقبلية والمثابرة

إن دورة الحياة الكاملة لتأثير تعزيز الشواحن التوربينية - والميثانول - يجب أن تؤخذ في الاعتبار أيضًا، من المهد إلى اللحد. سيتعين على الذكاء الاصطناعي أن يذهب إلى أبعد من ذلك في جعل أنظمة الشحن التوربيني بأكملها أكثر خضرة أيضًا، مع أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تصمم الأداء والانبعاثات في الوقت الفعلي.

الاستنتاج

إن الحد من التأثير البيئي للشحن التوربيني يمكن أن يكون تحديًا. إن الحلول الذكية للتخفيف من آثار هذا التحول ستساعد الصناعة على اتخاذ خطواتها الأولى نحو مستقبل مستدام. ومع ذلك، يجب ألا ننسى أنه من خلال الاستخدام مع سياسة ملموسة تقلل من الانبعاثات، لا يزال من الممكن متابعة مجموعات نقل الحركة عالية الكفاءة (من خلال تنفيذ تقنية الشحن التوربيني لمحرك البنزين) على المسار الصحيح مما يؤدي إلى أقل قدر من التأثير على البيئة في العقود القليلة القادمة. لأنه فقط من خلال هذا التعاون سنضمن التمتع بفوائد حلول الشحن التوربيني الخالية من المفسدين دون أن تتسبب في الضرر الذي يترتب عليها على البيئة.

مرة أخرى، فقط من خلال هذا التعاون سنتمكن من التأكد من أننا نستطيع الاستمتاع بالمزايا الرائعة للشحن التوربيني دون تدمير كوكبنا في نفس الوقت.

- لا