مشروع T2X في مِيَخَادَاس، إكستريمادورا، حقق إنجازًا بارزًا بحقن الغاز الطبيعي المتجدد مباشرة في شبكة التوزيع دون استخدام الوقود الأحفوري. يُنتج هذا الغاز الأخضر من خلال الجمع بين الهيدروجين المتجدد بنسبة 100% وثاني أكسيد الكربون الحيوي المنبعث من مصنع الإيثانول الحيوي، باستخدام تفاعل ساباتييه. لتحسين هذه العملية، يقوم توأم رقمي بمحاكاة افتراضية لكل تدفق من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والميثان الاصطناعي، مما يتيح محاكاة سيناريوهات الإنتاج والكفاءة والصيانة التنبؤية.
هندسة التوأم الرقمي لتفاعل ساباتييه 🏗️
يتكون التوأم الرقمي لمحطة T2X من ثلاث طبقات: مستشعرات إنترنت الأشياء، النموذج الفيزيائي، والعرض ثلاثي الأبعاد. تقوم المستشعرات بقياس تدفق الهيدروجين الإلكتروليتي (بقدرة 9 ميجاواط)، وثاني أكسيد الكربون الحيوي، ودرجة حرارة المفاعل الحفاز في الوقت الفعلي. تحاكي الطبقة الفيزيائية كيمياء تفاعل ساباتييه (CO₂ + 4H₂ -> CH₄ + 2H₂O)، محسوبةً العوائد والانبعاثات الحرارية. يعرض التصور ثلاثي الأبعاد البنية التحتية لخطوط أنابيب الغاز، محذرًا من أي انحرافات في ضغط الحقن. يسمح هذا النموذج بالتنبؤ بإنتاج 6,390 طنًا من الهيدروجين المتجدد في العقد الأول، مع ضبط مدخلات الطاقة الشمسية وفقًا للاتفاقيات المبرمة مع شركة أكسبو إيبيريا.
الأثر على إزالة الكربون الصناعي 🌍
من خلال النمذجة الرقمية لعملية T2X، يتم تسهيل إزالة الكربون من القطاعات التي يصعب كهربتها، مثل صناعة الصلب والسيراميك والنقل البحري. يتيح التوأم الرقمي محاكاة سيناريوهات كفاءة الطاقة، مما يقلل التكاليف التشغيلية ويعظم العلاوة الثابتة البالغة 0.62 يورو لكل كيلوغرام من الهيدروجين المعتمد على مدى عقد من الزمان. تصبح إكستريمادورا، بإشعاعها الشمسي، مختبرًا افتراضيًا لتكرار هذه التكنولوجيا في مناطق أوروبية أخرى، محولةً شبكة الغاز إلى نظام ذكي ومستدام.
ما التحديات التقنية والنمذجة التي ووجهت عند إنشاء التوأم الرقمي لمحطة T2X لضمان الدقة في محاكاة أول غاز متجدد أوروبي يُحقن في شبكة التوزيع؟
(ملاحظة جانبية: توأمي الرقمي موجود الآن في اجتماع، بينما أنا هنا أقوم بالنمذجة. لذا من الناحية الفنية، أنا في مكانين في آن واحد.)