وأحدثت تقنية النانو ثورة في المواد والطلاءات والسوائل المستخدمة من خلال دخولها إلى قلب معدات محطات الطاقة. وتُستخدم الآن الطلاءات النانوية المقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية في الغلايات وخطوط نقل البخار لمنع التآكل وفقدان الكفاءة. وتتميز هذه الطلاءات بخفة وزنها مع متانة عالية ضد الإجهادات الفيزيائية والكيميائية.
وفي مواجهة الترسبات والتلوث، تحافظ الطلاءات النانوية المضادة للترسبات والملوثات على الأسطح الداخلية للمعدات من الترسبات والملوثات المزعجة، مما يقلل من وتيرة عمليات التنظيف والصيانة. كما تم تطوير طلاءات نانوية بخصائص احتكاكية معدلة لتقليل تآكل الأجزاء المتحركة في التوربينات والمضخات، مما يزيد بشكل كبير من عمر القطع.
ولزيادة الكفاءة الحرارية، تم تصميم طلاءات نانوية تقلل من فقدان الطاقة، والتي تُطبق على جدران الغلايات وأسطح نقل الحرارة للمساعدة في تقليل الفاقد الحراري. بالإضافة إلى ذلك، تمنع المواد والأساليب النانوية العازلة فقدان الحرارة في مسارات نقل البخار والمعدات الرئيسية، مما يعزز الاستقرار الحراري للنظام.
* الذكاء الاصطناعي.. العقل المدبر لمحطات الطاقة المستقبلية
إلى جانب تقنية النانو، يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا فريدًا كمحرك رئيسي لمحطات الطاقة الحديثة، من خلال تحليل البيانات التشغيلية واتخاذ القرارات الذكية. فمن خلال تحليل البيانات الفورية الواردة من التوربينات والمولدات وأنظمة التحكم، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي التنبؤ بأنماط استهلاك الطاقة والوقود وتحسين عمليات التشغيل.
وفي مجال الصيانة والإصلاح، تستطيع الأنظمة الذكية – باستخدام مراقبة حالة المعدات وخوارزميات التعلم الآلي – التنبؤ بأوقات الأعطال والتوقيت الأمثل للإصلاحات. وهذا النهج الاستباقي لا يمنع فقط التوقف غير المخطط له، بل يجعل تشغيل المعدات أكثر استقرارًا.
ويقلل الذكاء الاصطناعي – بمساعدة أدوات المحاكاة المتقدمة وتحليل البيانات الضخمة – من فقدان الطاقة في الأنظمة الكهروميكانيكية والإلكترونية، مما يعزز الكفاءة الشاملة للمنشآت.
* التكامل بين النانو والذكاء الاصطناعي
ويعتقد الخبراء أن الاستخدام الواسع لتقنية النانو والذكاء الاصطناعي في صناعة الطاقة لن يكون ممكنًا دون توفير البنية التحتية العلمية والدعم المناسب. ويشكل الدعم الموجه من صانعي السياسات للتوطين التقني في مجالات النانو والذكاء الاصطناعي الخطوة الأولى في هذا المسار.
وتعيد هاتان التقنيتان – بشكل منفرد ومتكامل – تعريف معايير الأداء في صناعة الطاقة. بدءًا من حماية المواد وحتى تحليل البيانات، ومن تقليل الملوثات وحتى التنبؤ بالمستقبل، يشكل هذا الثنائي التكاملي حجر الأساس لمحطات الطاقة الحرارية المستقبلية.
