Уншиж байна ...
ХУУЧИРСАН МЭДЭЭ: 2024/05/14-НД НИЙТЛЭГДСЭН

Б.Мөнхбаяр: Нарны эрчим хүчийг хуримтлуулдаг "Ухаалаг цонх" хэмээх шинэ технологийг судалж байна

П.Сайнжаргал, IKON.MN
2024 оны 5 сарын 14
iKon.MN
Зураг зураг
Гэрэл зургийг MPA агентлагийн онцгой зөвшөөрөлтэйгөөр ашиглав

Сэргээгдэх эрчим хүч гэдэг нь байгаль дээр тасралтгүй нөхөн сэргээгдэж байдаг энерги бөгөөд үүнд нар, салхи, ус, биомасс, далайн түрлэг, таталт, газрын гүний дулааны эрчим хүч багтдаг.

Одоогоор дэлхий дээр үйлдвэрлэсэн нийт эрчим хүчний 18 хувийг сэргээгдэх эрчим хүчнээс гарган авсан байна. Дэлхийн нийт цахилгаан, эрчим хүчний хэрэглээ 18 тераватт байгаа бөгөөд жил бүр 3-8 хувиар байнга өсөн нэмэгдсээр байгаа юм. Харин Монгол Улсын хувьд эрчим хүчний хэрэглээ 1,313.37 мВт хүрснээс 13.7 хувийг импортоор, 2.8 хувийг салхины эх үүсвэрээс, үлдсэнийг нь бусад эх үүсвэрээс хангаж байна.

Манай улсын эрчим хүчний бүтээгдэхүүний эрэлт, нийлүүлэлт жилээс жилд өндөр хурдацтайгаар өсөн нэмэгдэж байгаа бөгөөд эрчим хүчний өсөлтийн хурд 2005-2010 оны хооронд хамгийн их буюу дөрөв дахин нэмэгдсэн байна.

Анхдагч эрчим хүчний бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн 90 гаруй хувийг нүүрс дангаараа бүрдүүлж байна. Нүүрс нь байгаль орчинд ихээхэн бохирдлыг үүсгэдэг бөгөөд дэлхийн дулаарал, агаарын бохирдол зэргийн гол шалтгаануудын нэг гэхэд хилсдэхгүй. Тиймээс Монгол Улс сэргээгдэх эрчим хүчийг өндөр түвшинд хөгжүүлэх шаардлагатай. 

Нар бол цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүчний нөөц бөгөөд дэлхийн эрчим хүчний ирээдүйд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Тиймээс энэ чиглэлд дэлхийн хэмжээнд өндөр түвшинд судалгаа хийж буй монгол залуу эрдэмтнийг танилцуулахаар бэлдлээ.

Байгалийн шавхагдашгүй нөөц буюу нарны эрчим хүчийг албан байгууллага, айл өрхийн түвшинд нэвтрүүлэх ухаалаг шийдлийг монгол судлаачаар ахлуулсан багийнхан боловсруулж байна. 

Тус технологийн шийдэл нь нарны хавтанг гэрийнхээ гадна байрлуулж, эрчим хүчээ хангадаг нийтлэг жишгээс ялгаатай.

Нарны эрчийг хуримтлуулж, ашиглах аргыг дараагийн шатанд хүргэх зорилготой уг төслийг Австралийн Засгийн газраас дэмжсэнээр судалгаа 2022 онд албан ёсоор эхэлжээ. Энэхүү төслийг Австралийн Засгийн газраас дэмжин Мөнхбаяр докторын багт 500,000 Австрали долларын тэтгэлгийг олгосон байна.  

Нэвт харагддаг нарны зайн систем буюу ялтсыг лабораторийн хэмжээнд гарган авч, улмаар "Ухаалаг цонх" болгон ашиглах боломжийг судлах ажил үргэлжилж байна.

Өөрөөр хэлбэл нарны эрчийг хуримтлуулдаг ялтсыг цонхон дээрээ байрлуулснаар өрөө, тасалгаан доторх эрчим хүчээ хангах бүрэн боломжтой болох юм байна. 

Энэхүү судалгааны ажлын талаар Австрали улсын Гриффитын их сургуулийн Байгаль Орчин, Шинжлэх Ухааны сургуулийн ахлах багш, доктор Б.Мөнхбаяртай ярилцлаа. 

Тэрбээр Австралийн судалгаа, шинжлэх ухааны консулын тэтгэлэгт залуу судлаачаар ажиллаж байна.

Мөн тус улсын Гриффитын их сургуулийн харьяа Квинсландын Микро, Нанотехнологийн судалгааны төвд “Материалын шинжлэх ухаан, сэргээгдэх эрчим хүч, химийн инженерчлэл” судалгааны багийг удирдан ажиллаж байна. 



-Таны хувьд сэргээгдэх эрчим хүчний чиглэлээр судалгааны ажлаа дагнан гүйцэтгэж иржээ. Ялангуяа нарны эрчим хүчийг нөөцөлж, ашиглах шинэ технологийн туршилтын ажил сонирхолтой санагдлаа. Энэ талаар ярилцлагаа эхэлье. 

-Сайн байна уу. Миний бие нарны гэрлийг цахилгааны энерги болгон хувиргадаг ялтсыг лабораторийн түвшинд гарган авах судалгааны ажлаараа 2017 онд докторын зэргээ хамгаалж байсан. 

Түүнээс хойш Америк болон Австрали улсад пост-доктор буюу докторын дараах судлаачаар хэд хэдэн газар ажилласан. Одоогоор Австрали улсын Гриффитын их сургуульд багшилж, дээр дурдсан судалгааны ажлаа багийнхантайгаа хамтран гүйцэтгэж байна. 

Бид нарны зайн систем буюу ялтас гаргаж авах туршилт судалгааг хийж байгаа. Өөрөөр хэлбэл нэвт харагддаг нарны зайн систем буюу ялтсыг лабораторийн түвшинд гарган авч, хэр өндөр хүчин чадалтай байна вэ гэдгийг шалгаж байна. Мөн гарган авсан системийнхээ дотоод үйл ажиллагааг гүнзгийрүүлэн судалж байгаа юм.

Цаашдаа "Ухаалаг цонх" хэмээх шинэ технологийг хэрэглээнд нэвтрүүлэх зорилготой. 

-Нарны эрчим хүчийг ашиглах энэхүү системийн давуу талыг танилцуулна уу? 

-Нарны зайн систем буюу ялтсаа цонхон дээрээ нааж, улмаар гэрийнхээ цахилгааны асуудлыг шийдэх боломжтой болно. 

Тэгэхээр ухаалаг буюу өдрийн цагаар нар тусахад цонхнууд маань автоматаар өнгөө хувиргаж гэрэл үүсгэх ба оройн цагаар буцаж өнгө нь хувирч энгийн цонхны хувилбартаа орно гэсэн үг. Ингэснээр бид эрчим хүч, цахилгааны асуудлыг шийдэхээс гадна хөшиг хаалт хэрэглэх шаардлагагүй болох боломжтой болно.

Уг төслийг Австралийн шинжлэх ухааны консулоос 2021 онд авсан бөгөөд судалгааны үр дүн ирэх онд гарна. 

-Гэрийнхээ гадна нарны хавтан байрлуулснаар малчид өрхийн эрчим хүчээ хангаж, гэрлээ асаадаг. Үүнтэй адилаар цонхон дээрээ нарны энергийг хуримтлуулах ялтсыг нааснаар эрчим хүчээ шийдэх боломжтой болно гэсэн үг үү? 

-Яг зөв. Хөдөө орон нутагт айлууд гэрийнхээ дээр хавтан тавьчихсан байдаг шүү дээ. Тэр технологи аль хэдийнээ монголчуудад танил болсон. 

Харин бидний төсөл дээрх технологитой адилгүй. Тодруулбал нарны хавтан овор хэмжээ ихтэй, нэлээд хүнд, өртөг өндөр, нэвт харагдах чадваргүй шүү дээ. 

Тэгвэл шинэ технологи юугаараа ялгаатай вэ гэх асуулт үүсэх байх. Мэдээж хөнгөн, үнэ багатай байна. 

-Туршилтын үйл явц хэрхэн үргэлжилж байна вэ?

-Анх төсөлд материалаа илгээхдээ бүх төлөвлөгөөгөө нарийн гаргасан. Яг одоо туршилт ид дундаа явагдаж байгаа.

Төсөл маань 2025 оны эхээр дуусах юм. Ийнхүү төсөл дууссанаас хойш нэг жилийн дотор Австралийн Засгийн газар буюу тэтгэлэг олгосон газар луугаа мэдээллээ явуулдаг. 

Энэхүү төсөл дээр Монголын хоёр оюутан, гадаадын нэг оюутан хамтран ажиллаж байгаа. Тэд докторын түвшинд суралцаж байна. 

"Хамгийн эхэнд шилэн барилга байгууламжууддаа авах сонголт болно" 

зураг
 
Гэрэл зургийг MPA агентлагийн онцгой зөвшөөрөлтэйгөөр ашиглав

-Сэргээгдэх эрчим хүчийг хэрэглээндээ нэвтрүүлэхийн ач холбогдол нь юу вэ? 

-Хамгийн чухал салбаруудын эгнээнд эрүүл мэнд, энерги, эрчим хүч зүй ёсоор тооцогдоно.

Өнөө үед ихэнх улс орон цахилгаан эсвэл батарейгаар ажилладаг машин унахыг илүүд үзэж байна. Энэ бүгд цаанаа үндсэн шалтгаантай. Өөрөөр хэлбэл байгаль экологид хэрхэн нөлөөлж байна вэ гэдгийг тооцдог болсон. 

Бидний өдөр тутмын хэрэглээ буюу тээврийн хэрэгсэл болон бусад олон зүйлс химийн элемент нүүрстөрөгчийг агуулсан нэгдлээр ажилладаг. Түүнээс гадна байр, орон сууц зэргээс авхуулаад бүх түвшинд цахилгаан хэрэглэж байгаа. Тэгвэл цахилгааныг хэрхэн яаж гаргаж авах вэ? Мөн л нүүрс шатаах уламжлалт аргыг хэрэглэнэ. Ингэж нүүрс шатаасны улмаас экологийн асуудал тулгарна гэсэн үг.

Харин сэргээгдэх эрчим хүч олон давуу талыг бий болгоно. Тухайлбал нарны зайн гэрэл, батарей, ногоон ус төрөгч хэмээх шинэ төрлийн түлш яригдаж байгаа. Энэ бүхнийг судалснаар зөвхөн байгаль орчны асуудлыг шийдэх бус эдийн засагт том давуу талыг бий болгох юм. 

-Манай улсад нарны эрчим хүчийг ашиглах боломж хэр их байдаг бол. Ихэнхдээ халуун, дулаан улиралтай орнуудад энэ төрлийн хэрэглээ чухал байх. Тэгвэл Монгол Улсад тохиромжтой юу? 

-Нарны гэрлийн тусгал хэр эрчимтэй ирж байгааг харуулсан дэлхийн газрын зураг байдаг. Үүнийг анзаарч харсан бол Монгол Улс, Австрали, Саудын Араб гэх мэтчилэн улс орон улаан өнгөөр тэмдэглэгдсэн.

Өөрөөр хэлбэл нарны гэрэл хүчтэй тусаж буй газруудыг ингэж заадаг. Манай улс өндөр хэмжээний нарны тусгалыг авдаг.

Нарнаас ирж буй гэрлийг цахилгаан болгон гаргаж авах технологийг ашиглавал бидэнд эрчим хүчний асуудлаа шийдэх боломж их байна.  

-Та бүхний судалж байгаа нарны зайн ялтасны хүчин чадал хэр их вэ. Нарнаас ирж байгаа гэрлийн хэдэн хувийг нь цахилгаан болгож хувиргаж чадах вэ?

-Нарны эрчийг хуримтлуулдаг шинэ ялтас маань нэвт харагдах чадвартай гэдгийг түрүүн дурдсан. Гэхдээ хувиргах хүчин чадлаас хамаарч нэвт харагдах чадвар харилцан адилгүй байх юм. 

Өөрөөр хэлбэл нэвт харахад хэцүү болох тусам хүчин чадал нь ихэснэ гэсэн үг. Яагаад гэвэл хэрэглэж байгаа хагас дамжуулагч материалын гэрлийг шингээх чадвар нь дагаад нэмэгдэнэ. Тухайн материалыг зузаалбал илүү их гэрэл шингээнэ. Илүү их гэрэл авна гэдэг нь илүү их эрчим хүч гаргах боломжтойг илтгэнэ. 

Ямар ч төрлийн нарны зайн технологи дараах шаардлагыг хангасан байх ёстой.

  • Үнэ
  • Хүчин чадал
  • Удаан хэрэглэгдэх байдал

Бидний хэрэглээнд аль хэдийнээ нэвтэрсэн нарны хавтан нь гэрлийг 15-20 хувиар цахилгаан болгон хувиргадаг. Удаан хэрэглэх чадварын хувьд 20 жил. Гэвч үнийн тухайд асуудалтай.

Дэлхийн стандартаар хүчин чадлыг нь шалгахдаа шууд нарны гэрэл доор бариад байдаггүй. Өөрөөр хэлбэл artificial sun буюу хиймэл нар үүсгэж, хүчин чадлыг нь шалгадаг. Лабораторийн түвшинд шалгаж байгаа стандарт нөхцөл нь нарнаас ирж байгаа гэрлийн дундаж нөхцөлтэй ойролцоо гэсэн үг.

Улмаар нарны эрчтэй адил тоон дээр хэмжилтээ хийдэг. Одоогоор бидний тооцоолсноор нарнаас ирж байгаа гэрлийн 15-20 хувийг хувиргана. 

Бидний судалж байгаа шинэ технологи нь тийм ч үнэтэй биш. Одоо байгаа технологиос 2-3 дахин бага болгох боломж бий.

-Сэргээгдэх эрчим хүчийг хэрхэн хэрэглээнд оновчтой нэвтрүүлэх чиглэлд судлаачид олон төрлийн судалгааг хийж, хэрэгжүүлж байгаа болов уу. Тэгвэл та бүхний судалгааны онцлог нь юу вэ?

-Үүнийг маш олон талаас нь судалж байгаа. Докторын оюутан болгоны өөрсдийнх нь судалгаанд шинэлэг тал байх ёстой. Хүн болгоны шинэлэг тал өөр байна гэсэн үг. 

Одоогоор бидний хувьд агаарын чийгшилд тэсвэргүй материалыг хамгаалах аргыг судалж байна. Ингэхийн тулд дээгүүр нь хучих буюу хамгаалалтын материал үүсгэх судалгааны нэгэн ажлыг саяхан хийж дуусгасан. Энэ судалгаа нэлээд амжилттай болсон. 

-Ирээдүйд энэ төслөөс гарах үр дагаврыг хэрхэн харж байна вэ? 

-Өрх айл, ялангуяа хамгийн эхэнд шилэн барилга байгууламжуудад авах сонголт болно гэж үзсэн. 

Б.Мөнхбаяр доктор нь "Нано Интернэшнл" ХХК болон МУИС-тай хамтран сэргээгдэх эрчим хүчний шинэ материалын судалгаан дээр мөн ажиллаж байна.

 

-Ярилцлага өгсөнд баярлалаа.