مضخات الحرارة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون تقود حقبة جديدة من استعادة الحرارة المهدرة الصناعية في أوروبا
مع تسارع وتيرة انتقال أوروبا نحو نظام طاقة منخفض الكربون، برزت استعادة الحرارة المهدرة في الصناعة كمورد بالغ الأهمية ولكنه غير مستغل بالقدر الكافي. ومن بين التقنيات المتاحة، تحظى مضخات الحرارة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون - والمعروفة أيضاً بمضخات الحرارة R744 - باهتمام متزايد لقدرتها على توفير حرارة عالية بكفاءة استثنائية وبأقل تأثير بيئي ممكن.
تُنتج المنشآت الصناعية، مثل مصانع تجهيز الأغذية والمصانع الكيميائية ومراكز البيانات ومصانع الورق، كميات كبيرة من الحرارة المهدرة ذات درجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة. تقليديًا، كانت هذه الحرارة تُطلق في البيئة، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة وزيادة انبعاثات الكربون. تُمكّن مضخات الحرارة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون الصناعات من التقاط هذه الحرارة المهدرة ورفع درجة حرارتها إلى درجات حرارة مفيدة، غالبًا ما تتجاوز 90 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة لتدفئة المساحات، وتسخين العمليات الصناعية، وتوفير الماء الساخن للاستخدام المنزلي.
تتميز الخصائص الديناميكية الحرارية الفريدة لثاني أكسيد الكربون عن المبردات التقليدية. تعمل مضخات الحرارة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون في دورة فوق الحرجة، مما يحافظ على كفاءتها العالية حتى عند توليد درجات حرارة عالية. وعلى عكس المبردات الاصطناعية، يتميز ثاني أكسيد الكربون بانخفاض معامل الاحترار العالمي (GWP) إلى 1، وهو غير سام وغير قابل للاشتعال، ما يجعله متوافقًا تمامًا مع اللوائح البيئية الصارمة في أوروبا.
تُسهم أطر السياسات، مثل الصفقة الخضراء الأوروبية، وحزمة "اللياقة لمن هم في سن 55 عامًا"، واستراتيجيات خفض الانبعاثات الكربونية الوطنية، في تسريع تبني تقنيات التبريد الطبيعي. وفي العديد من الدول الأوروبية، تُعزز الحوافز المالية وآليات تسعير الكربون الجدوى الاقتصادية لأنظمة المضخات الحرارية التي تعمل بثاني أكسيد الكربون في التطبيقات الصناعية.
من خلال دمج مضخات الحرارة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون في أنظمة الطاقة الصناعية، تستطيع الشركات خفض استهلاك الوقود الأحفوري بشكل ملحوظ، وتحقيق استقرار في تكاليف الطاقة، وتعزيز كفاءة النظام ككل. ومع سعي الشركات الصناعية إلى حلول تدفئة موثوقة ومستدامة، أصبحت مضخات الحرارة التي تعمل بثاني أكسيد الكربون تقنية أساسية للتحول الصناعي المستدام في جميع أنحاء أوروبا.