چطور می‌توان انرژی هدررفته را دوباره به کار گرفت؟ آیا راهکاری وجود دارد که حرارت بی‌مصرف را به برق تبدیل کند؟ پاسخ این دو سوال در فناوری ORC نهفته است. بسیاری از صنایع روزانه حجم بالایی از انرژی را به‌صورت گرما از دست می‌دهند، گرمایی که اغلب بدون استفاده به محیط دفع می‌شود. با پیشرفت فناوری‌های نوین، استفاده از چرخه آلی رانکین (ORC) به‌عنوان روشی مطمئن برای بازیابی این انرژی حرارتی مورد توجه قرار گرفته است. این فناوری راندمان سیستم‌ها را افزایش می‌دهد و گام بلندی به سمت تولید پایدارتر انرژی و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی است. در ادامه با ORC و مزایای آن در صنعت و محیط‌زیست روشی که در صنایع با منابع حرارتی کم تا متوسط، تحولی اساسی در مدیریت انرژی ایجاد کرده است آشنا می‌شویم.

ORC چیست و چرا برای بازیابی انرژی مناسب است؟

ORC یا Organic Rankine Cycle نوعی چرخه حرارتی است که به جای آب، از سیالات آلی با نقطه جوش پایین استفاده می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود تا بتوان از منابع حرارتی با دمای کم، انرژی الکتریکی تولید کرد. برخلاف توربین‌های بخار سنتی که نیاز به دمای بالا دارند، ORC با حرارت کمتر نیز به خوبی عمل می‌کند. این تفاوت در سیال عامل، دلیل اصلی کارایی ORC در بازیابی انرژی از منابع کم‌حرارت است. عملکرد این سیستم بر پایه تبخیر سیال، عبور آن از توربین و تولید برق است. پس از آن، سیال دوباره متراکم شده و به مدار بازمی‌گردد.

در چرخه ORC، سیالات مورد استفاده با دمای پایین به نقطه جوش می‌رسند و همین امر، امکان استفاده از گرمای اتلاف‌شده را فراهم می‌سازد. از آنجا که گرمای خروجی بسیاری از صنایع به‌تنهایی قابلیت تولید انرژی را ندارد، فناوری ORC آن را به یک منبع مولد تبدیل می‌کند. به همین علت است که  ORC برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی و محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

چه منابعی برای ORC مناسب هستند؟

منابع حرارتی که دمای پایین یا متوسط دارند، معمولاً در فرآیندهای صنعتی نادیده گرفته می‌شوند. اما همین منابع با کمک ORC می‌توانند تبدیل به انرژی الکتریکی شوند. خصوصاً گازهای خروجی از اگزوز در نیروگاه‌ها یا کارخانه‌ها، حرارت دودکش‌های کوره‌های صنعتی، آب گرم برگشتی از سیستم‌های سرمایشی و منابع زمین‌گرمایی (ژئوترمال) از جمله گزینه‌هایی هستند که ORC به خوبی آن‌ها را به کار می‌گیرد. این منابع اگرچه برای توربین‌های بخار سنتی مناسب نیستند، اما با ORC به بهره‌وری کامل می‌رسند.

ORC از طریق استفاده بهینه از این منابع، در صنایعی که میزان تولید گرمای زائد بالا است، بازدهی چشمگیری ایجاد می‌کند. این منابع معمولاً تا پیش از این به شکل حرارت تلف‌شده به محیط منتقل می‌شدند، اما اکنون به لطف ORC می‌توان از آن‌ها در تولید برق محلی، پشتیبان یا حتی اتصال به شبکه استفاده کرد. در واقع ORC پلی میان اتلاف انرژی و بازیابی آن و راهکاری قابل‌اعتماد و اقتصادی برای آینده‌ای کارآمدتر است.

چرا ORC راهکار مناسبی برای صنایع است؟

صنایع همواره با چالش افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های انرژی مواجه هستند. استفاده از ORC دقیقاً پاسخی به این نیاز است. این فناوری با بهره‌گیری از منابع حرارتی غیرقابل استفاده، برق تولید می‌کند و بدین ترتیب، بدون نیاز به سوخت اضافی، بخشی از نیاز انرژی واحد صنعتی را تأمین می‌سازد. چنین فرآیندی وابستگی به منابع اولیه را کاهش می‌دهد و از طرف دیگر باعث می‌شود سیستم‌ها عملکرد پایدارتری داشته باشند.

در کنار این مزیت، اجرای ORC نیاز به تغییرات گسترده در تجهیزات ندارد. واحدهای ORC اغلب به‌صورت ماژولار طراحی می‌شوند و می‌توان آن‌ها را به‌سادگی در کنار واحدهای صنعتی موجود نصب کرد. این ویژگی سبب شده صنایع بدون اختلال در فرآیند تولید، از مزایای ORC بهره‌مند شوند. در بلندمدت، بازیابی انرژی با این روش، منجر به کاهش هزینه‌ها و بازگشت سرمایه مناسب می‌شود. برای صنایعی که مصرف انرژی بالایی دارند، ORC انتخاب مناسبی است.

تأثیر ORC بر بهره‌وری انرژی در صنایع

افزایش بهره‌وری انرژی به معنای استفاده حداکثری از هر واحد انرژی مصرف‌شده است. ORC دقیقاً چنین امکانی را فراهم می‌کند. با بازیابی حرارتی که در غیر این صورت هدر می‌رفت، مقدار برق بیشتری تولید می‌شود. این برق یا در همان واحد صنعتی مصرف می‌شود یا می‌توان آن را به شبکه فروخت. در هر دو حالت، سود اقتصادی و کاهش مصرف انرژی اولیه حاصل می‌شود.

در صنایع بزرگی مانند پتروشیمی، سیمان، فولاد یا نیروگاه‌های تولید برق، بخش عمده‌ای از انرژی به‌صورت گرما از بین می‌رود. با نصب یک سیستم ORC، می‌توان این حرارت را تبدیل به یک منبع انرژی جانبی کرد. این تغییر کوچک در ظاهر، در عمل منجر به تغییرات بزرگی در مصرف سوخت، کاهش هزینه و پایداری عملکرد سیستم خواهد شد. بهره‌وری بالا به کمک ORC، آینده‌ای پایدارتر برای صنعت به ارمغان می‌آورد.

نقش ORC در کاهش انتشار آلاینده‌ها

یکی از مهم‌ترین پیامدهای مثبت ORC، کاهش انتشار آلاینده‌هاست. از آنجا که این سیستم از انرژی موجود استفاده می‌کند، نیاز به مصرف سوخت فسیلی جدید کاهش می‌یابد. این کاهش در مصرف سوخت، به کاهش مستقیم در گازهای گلخانه‌ای مانند CO₂ و NOx منجر می‌شود. بنابراین، صنایع با اجرای پروژه‌های ORC هزینه‌های خود را کاهش می‌دهند و در راستای مسئولیت‌های زیست‌محیطی نیز گام برمی‌دارند. ترکیب فناوری ORC با رویکردهای توسعه پایدار، خصوصاً برای شرکت‌هایی که به کاهش ردپای کربن خود متعهد هستند، انتخابی کاربردی و اثربخش خواهد بود.

شرکت انرژی پاک آرویج؛ پیشگام در اجرای پروژه‌های ORC در ایران

شرکت انرژی پاک آرویج با سابقه‌ای موفق در پیاده‌سازی پروژه‌های بازیابی انرژی، به‌عنوان یکی از پیشگامان فناوری ORC در ایران شناخته می‌شود. این مجموعه پروژه‌های گوناگونی را با بهره‌گیری از دانش فنی روز و تیمی متخصص در صنایع مختلف اجرا کرده که منجر به افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش چشمگیر هزینه‌ها شده‌اند. همکاری نزدیک با کارخانه‌ها و شناخت دقیق از نیازهای صنعت کشور، موجب شده تا این شرکت انتخابی مطمئن برای اجرای ORC باشد.

اگر شما هم به دنبال راهکاری برای کاهش مصرف انرژی و تبدیل حرارت هدررفته به برق هستید، اکنون زمان آن رسیده که با شرکت انرژی پاک آرویج تماس بگیرید. با ما، حرارت از دست‌رفته را به منبع درآمد تبدیل کنید.