הפחתת פליטות הפחמן במפעלי שבבים: מדוע אור אינפרא-אדום באורך גל קצר הוא פתרון טוב יותר לחימום
בואו נהיה כנים: להשיג ניטרליות פחמנית במפעלי שבבים זו משימה לא קלה. חלק גדול מהבעיה קשור לדרך בה אנו מטפלים בחום. במשך זמן רב, השתמשנו בחימום על ידי התנגדות, אך שיטה זו לא יעילה – היא מבזבזת הרבה אנרגיה רק כדי לחמם את האוויר סביב הוואף.
לכן עברנו לשימוש במנורות אינפרא-אדום באורך גל קצר. במקום לחמם את כל האזור, המנורות האלו מכוונות את החום ישירות למקום הנדרש – על פני הוואף. כך ניתן להגיע לטמפרטורה הרצויה במהירות, ואין צורך לחמם את שאר החדר.
פרטים על האנרגיה הנדרשת
כשאנו מקימים את המערכות האלו, המטרה היא מהירות. אנו רוצים שתהליכי החימום והקירור יתבצעו במהירות. אנו משתמשים במנורות קוורץ בעלות הספק גבוה, מכיוון שהן מסוגלות לייצר חום רב מבלי לחמם את כל המערכת. החום מגיע ישירות למקום בו מתרחשים התהליכים הכימיים. מכיוון שמדובר בקרינה ישירה, העברת האנרגיה היא מיידית.
יש עם זאת בעיה אחת: אם מגדילים את ההספק של המנורות כדי לעבד יותר ואפים, הטמפרטורות עולות מאוד. זה יוצר לחץ רב על מערכות הסגירה והקירור. אם לא מווסתים נכון את זרימת המים לקירור, עלולה להתרחש כשל במערכות הסגירה. זו בעיה שצריך לנהל.
קוורץ ומדע ההתאמה
אנו משתמשים בצינורות קוורץ מלאים בהלוגן, מכיוון שהם עמידים יותר. הקוורץ מאפשר לקרינה באורך גל קצר לעבור דרכו בלי להיספג בו.
אך החלק החכם הוא שבהתאם לסוג החומר שאנו מעבדים, אנו מוסיפים שכבות מסוימות על הצינורות. זה מאפשר לשנות את ספקטרום הקרינה כך שיתאים לספקטרום הספיגה של החומר הספציפי שאנו מעבדים.
ניתן לחשוב על זה כעל כיוונון של רדיו – כשאורך הגל מתאים, החומר סופג את האנרגיה במקום להחזיר אותה. פחות החזרה של אנרגיה פירושה פחות בזבוז אנרגיה. ומכיוון שאנו משתמשים בחיבורים סטנדרטיים, ניתן פשוט להתקין את המנורות במערכות הקיימות. אין צורך לבנות מחדש את כל המערכת.
ההשפעה בעולם האמיתי
המעבר לשימוש באור אינפרא-אדום הוא פתרון טוב גם לטובת הכדור הארץ וגם לטובת התקציב. ניתן לוותר על אותם מערכות חימום גדולות שנשארות חמות זמן רב לאחר שהוואף עוזב את המפעל. כך ניתן לחסוך אנרגיה בכל ואף שעובר דרך המערכת.
זו דרך יעילה להשיג את מטרות המפעל ה“ירוק”. ניתן להפחית את הפליטות הפחמניות מבלי להאט את קצב העבודה או לפגוע ברווחים. זה פשוט עובד.