التطبيق المبتكر للمنسوجات الصناعية في قطاع الطاقة

تُعدّ الطاقة أساسًا ماديًا بالغ الأهمية لبقاء الإنسان وتطوره، فهي تُحفّز التنمية المستدامة للاقتصاد العالمي والتحسين المستمر لجودة حياة الإنسان. وتلعب المنسوجات، التي قد تبدو بعيدة كل البعد عن مجال الطاقة، دورًا متزايد الأهمية في ابتكار تكنولوجيا الطاقة.

أظهرت المنسوجات، بخصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة، آفاقًا واسعة للتطبيق في مجالات الطاقة التقليدية، كالطاقة الحرارية والنفط، بالإضافة إلى مجالات الطاقة الجديدة، كطاقة الرياح، وطاقة الهيدروجين، والطاقة الكهروضوئية، والبطاريات. ولا تقتصر هذه التطبيقات على تحسين كفاءة تحويل الطاقة فحسب، بل تعزز أيضًا التنمية المستدامة لتكنولوجيا الطاقة. ومع التوسع المستمر في استخدام المنسوجات في مجال الطاقة، تستمر مواد ليفية جديدة وعمليات نسيجية مبتكرة في الظهور. ويستمر أداء ووظائف منسوجات الطاقة في التحسن، مما يؤدي دورًا لا غنى عنه في الإنتاج الآمن، والتشغيل الفعال، والنقل المستقر، وغيرها من السيناريوهات في صناعة الطاقة.

في معرض CINTE24، تم أيضًا عرض عدد كبير من المنسوجات الطاقية في منطقة معرض المنسوجات التكنولوجية المتقدمة، بهدف تعزيز التواصل والتعاون بين المنبع والمصب في السلسلة الصناعية، وتسريع تحويل إنجازات تكنولوجيا المنسوجات الصناعية، والمنتجات الجديدة، والتقنيات الجديدة، والتطبيقات الراقية، والمساعدة في بناء نظام إمداد طاقة متنوع ونظيف.

للمنسوجات تطبيقات واسعة وهامة في تعدين الفحم والنفط والغاز الطبيعي، وإنتاج ونقل الكهرباء، ولها دور إيجابي في الابتكار التكنولوجي، وكفاءة التشغيل، والإنتاج الآمن، والحفاظ على الطاقة، وخفض الانبعاثات في قطاع الطاقة. في مجال الطاقة الحرارية، أدى التطبيق الواسع النطاق لتقنية مرشحات الأكياس في محطات الطاقة الحرارية إلى خفض انبعاثات الغبار بشكل ملحوظ؛ ويعزز مطلب "الانبعاثات فائقة النظافة" تطوير تكنولوجيا مواد الترشيح، مع عدد كبير من تطبيقات مواد ترشيح الطبقات السطحية فائقة الدقة، ومواد ترشيح الأغشية، وغيرها، والتحسين المستمر لتقنيات الختم المختلفة؛ بالإضافة إلى ذلك، أدى استخدام شبكة مرنة من ألياف البوليستر عالية القوة في دعامات مناجم الفحم إلى تحسين كفاءة التراجع ومستوى ضمان السلامة لواجهة التعدين الآلية بالكامل؛ ويمنع استخدام مواد غشاء الغاز في بناء حظائر الفحم في محطات الطاقة انتشار غبار الفحم بشكل فعال؛ وتُعد أحزمة النقل المقواة بالنسيج أدوات مهمة لنقل الفحم في محطات الطاقة.

في مجال نقل الطاقة، تعمل الموصلات العلوية عالية القوة على تعزيز قدرة تحمل الأحمال لخطوط النقل، بينما تضمن مواد تغليف الكابلات وورق العزل سلامة واستقرار نقل الطاقة؛ تحمي بدلة الحماية سلامة العمال بشكل فعال.

في صناعة البترول، توفر الخراطيم المقواة بالألياف حماية أمان لنقل النفط؛ تعمل أغطية قضبان الشفط المقاومة للتآكل والتلف ومواد إصلاح خطوط الأنابيب على إطالة عمر خدمة المعدات؛ تستخدم الأقمشة الخاصة للترشيح والفصل لتحسين كفاءة استعادة الزيت؛ تضمن المنسوجات المقاومة للانفجار والمضادة للكهرباء الساكنة سلامة إنتاج البترول.

أدى تطور صناعة الطاقة الجديدة إلى توسيع نطاق استخدام المواد النسيجية في مجال الطاقة. ومع تزايد استخدام توربينات الرياح كبيرة الحجم وخفيفة الوزن، بالإضافة إلى التطور السريع لطاقة الرياح البحرية، يتزايد نطاق استخدام ألياف الكربون وحجمها تدريجيًا في شفرات توربينات الرياح. لأسباب اقتصادية، تُصنع الشفرات الرئيسية الحالية من الألياف الزجاجية. ومع ذلك، في حالة تلبية متطلبات الصلابة والقوة، ستقلل شفرات مروحة ألياف الكربون وزنها بأكثر من 30% مقارنةً بشفرات الألياف الزجاجية الرئيسية، مما يُقلل وزن الشفرات بشكل كبير ويلبي الطلب على الشفرات الكبيرة خفيفة الوزن. ووفقًا لبيانات المجلس العالمي لطاقة الرياح (GWEC)، عندما يتجاوز طول شفرات توربينات الرياح 40 مترًا، تنخفض تكلفة المواد الشاملة والعمالة والنقل والتركيب. لذلك، يُعد استخدام ألياف الكربون في صنع الشفرات أكثر اقتصادًا من استخدام الألياف الزجاجية.

علاوةً على ذلك، لا تُستخدم مواد ألياف الكربون المركبة، ومواد الأغشية الليفية، ومواد الشبكات السلكية على نطاق واسع في عمليات إنتاج الخلايا الكهروضوئية، وبطاريات الليثيوم، وطاقة الهيدروجين فحسب، بل تُعدّ أيضًا مكوناتٍ مهمةً في هذه المنتجات الجديدة للطاقة. في مجال الخلايا الكهروضوئية، تُواصل المواد المركبة النسيجية تقديم حلولٍ متطورةٍ لتطوير صناعة الخلايا الكهروضوئية، بينما تُساعد مكونات المجال الحراري الكربونية المركبة على تحسين كفاءة وسلامة إنتاج السيليكون البلوري؛ كما يُعزز نسيج التغليف المرن والفعال استقرار ومتانة مجموعات الخلايا الكهروضوئية؛ وتُستخدم مواد الألياف، مثل شاشات الطباعة، في تصنيع وحدات الخلايا الكهروضوئية، مما يُقلل من تكاليف المواد الخام ويُحسّن كفاءة تحويل الطاقة الضوئية.

في مجال البطاريات، يمكن لمواد الفصل القائمة على الألياف أن تمنع بشكل فعال حدوث ماس كهربائي بين الأقطاب الموجبة والسالبة، وتحسين أداء الشحن والتفريغ وسلامة البطاريات؛ تعمل مواد أقطاب الألياف على تحسين التوصيل والاستقرار الهيكلي للأقطاب؛ يعزز نسيج التغليف الخارجي المقاوم لدرجات الحرارة العالية والمثبط للهب من سلامة استخدام البطارية.

في مجال طاقة الهيدروجين، يمكن استخدام فواصل البطاريات عالية الأداء لإنتاج الهيدروجين الكهربائي، وتُستخدم مواد مركبة من الألياف عالية الأداء لتصنيع حاويات تخزين الهيدروجين، وتُستخدم الأقمشة ذات الإحكام الجيد ومقاومة التآكل لحماية خطوط أنابيب نقل الهيدروجين.

قماش غير منسوج متعدد الطبقاتربط الحافة، يمكن أن يصل عرض القماش غير المنسوج غير المطوي إلى عشرات الأمتار، آلة ربط القماش غير المنسوج واسعة للغاية!