مع التطور السريع ل الطاقة المتجددة، المغناطيسات—خاصة مغناطيسات أرضية نادرة دائمة يحب نيوديميوم-حديد-بورون أصبحت المغناطيسات (النيوديميوم والحديد والبورون) وSmCo مكونات أساسية في العديد من تقنيات الطاقة الخضراء. من توربينات الرياح إلى محولات الطاقة الشمسية وخلايا وقود الهيدروجين، تُسهم المغناطيسات في تحسين الكفاءة وتقليل هدر الطاقة ودعم التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة.
المغناطيس في توليد طاقة الرياح
توربينات الرياح ذات الدفع المباشر ذات المغناطيس الدائم
تستخدم توربينات الرياح الحديثة بشكل متزايد أنظمة الدفع المباشر أو شبه المباشر ذات المغناطيس الدائمحيث تحل المغناطيسات محل أنظمة علب التروس التقليدية. من أهم مزاياها:
- كفاءة توليد أعلى
- انخفاض تكلفة الصيانة
- أداء أفضل في سرعات الرياح المنخفضة
- عمر خدمة أطول
توفر المغناطيسات الدائمة مجالًا مغناطيسيًا قويًا، مما يساعد على تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء بكفاءة أكبر.
المحولات وأنظمة التحكم
تستخدم محولات الطاقة في توربينات الرياح مكونات مغناطيسية مثل المحاثات والمحولاتتعتمد على الفولاذ المغناطيسي. تُحسّن المواد المغناطيسية عالية الجودة كفاءة التحويل وتضمن تشغيلًا مستقرًا في ظروف الرياح المتغيرة.
المغناطيسات في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية
العاكسات
ال عاكس الطاقة الشمسية يُحوِّل التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى تيار متردد صالح للاستخدام. تستخدم المحاثات والمحولات في هذه العاكسات فولاذًا مغناطيسيًا. يُساعد استخدام المواد المغناطيسية عالية الأداء على:
- زيادة كثافة الطاقة
- تقليل فقدان الطاقة
- تحسين كفاءة النظام بشكل عام
أنظمة تخزين الطاقة (ESS)
في أنظمة تخزين البطاريات الشمسية، يتم استخدام المغناطيسات في:
- أجهزة استشعار التيار لمراقبة تدفق البطارية
- أجهزة استشعار الموضع في أنظمة إدارة البطاريات (BMS)
ويضمن هذا التحكم الدقيق والتشغيل الآمن لمجموعات بطاريات الليثيوم.
المغناطيس في تكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين
تعتمد خلايا وقود الهيدروجين على مكونات غالبًا ما تحتوي على سبائك مغناطيسية، أو تستخدم مجالات مغناطيسية للتحكم في تدفق الوقود ومراقبة عمل النظام. تُستخدم المغناطيسات في:
- أجهزة الاستشعار
- المضخات الكهربائية
- أجهزة تكييف الطاقة
يساعد وجودهم على تعزيز أداء وموثوقية حلول الطاقة النظيفة القائمة على الهيدروجين.
سفن الطاقة الجديدة والطاقة البحرية
في السفن البحرية الكهربائية والهجينة، وخاصة تلك التي تعمل بالطاقة المتجددة أو أنظمة البطاريات، محركات مغناطيسية دائمة تُستخدم للدفع. تشمل فوائدها:
- عزم دوران عالي
- انخفاض الضوضاء (مهم للبيئات البحرية)
- تحسين كفاءة تحويل الطاقة
خاتمة
تُعدّ المغناطيسات أساسًا للعديد من تقنيات الطاقة الخضراء. سواءً تعلق الأمر بتوربينات الرياح، أو الطاقة الشمسية الكهروضوئية، أو أنظمة الهيدروجين، فإن المواد المغناطيسية تجعل توليد الطاقة المتجددة أكثر كفاءةً وموثوقيةً وقابليةً للتوسع. ومع استمرار العالم في السعي نحو الحياد الكربوني، سيستمر الطلب على المواد المغناطيسية المتقدمة في النمو في قطاع الطاقة المتجددة.
اترك تعليقاً