የኢንዱስትሪ ዘገባዎች እንደሚያሳዩት የማዕድን ማውጫው በየዓመቱ ጥልቀት እየጨመረ ነው - 30 ሜትር።
ጥልቀት እየጨመረ በሄደ ቁጥር የአየር ማናፈሻ እና የማቀዝቀዣ አስፈላጊነትም ይጨምራል፣ እና ሃውደን ይህንን የሚያውቀው በደቡብ አፍሪካ ውስጥ ካሉ ጥልቅ የማዕድን ማውጫዎች ጋር በመስራት ካለው ልምድ ነው።
ሃውደን በ1854 በስኮትላንድ በጄምስ ሃውደን የባህር ኢንጂነሪንግ ኩባንያ ተመሠረተ እና በ1950ዎቹ ወደ ደቡብ አፍሪካ የገባው የማዕድን እና የኃይል ኢንዱስትሪዎችን ፍላጎት ለማሟላት ነው። በ1960ዎቹ ኩባንያው የአገሪቱን ጥልቅ የወርቅ ማዕድን ማውጫዎች ከመሬት በታች ያሉ ማይሎችን በአስተማማኝ እና በብቃት ለማውጣት የሚያስፈልጉትን ሁሉንም የአየር ማናፈሻ እና የማቀዝቀዣ ስርዓቶችን በማስታጠቅ ረድቷል።
“መጀመሪያ ላይ የማዕድን ማውጫው አየር ማናፈሻን እንደ ማቀዝቀዣ ዘዴ ብቻ ይጠቀም ነበር፣ ነገር ግን የማዕድን ማውጫው ጥልቀት እየጨመረ ሲሄድ በማዕድኑ ውስጥ እየጨመረ የመጣውን የሙቀት ጭነት ለማካካስ ሜካኒካል ማቀዝቀዣ ያስፈልጋል” ሲሉ የሃውደን የማዕድን ማቀዝቀዣ እና ኮምፕሬሰርስ ክፍል ኃላፊ የሆኑት ቴዩንስ ዋሰርማን ለኢኤም ተናግረዋል።
በደቡብ አፍሪካ የሚገኙ ብዙ ጥልቅ የወርቅ ማዕድን ማውጫዎች ከመሬት በታች እና ከመሬት በታች የፍሬዮን™ ሴንትሪፉጋል ማቀዝቀዣዎችን ተክለዋል፤ ይህም ለመሬት ውስጥ ለሚሰሩ ሰዎች እና መሳሪያዎች አስፈላጊውን ማቀዝቀዣ ለማቅረብ ነው።
ዋሰርማን እንዳሉት፣ በአሁኑ ጊዜ ያለው ሁኔታ ቢሻሻልም፣ የከርሰ ምድር ማሽኑ የሙቀት ማከፋፈያ ስርዓት ችግር ፈጥሯል፣ ምክንያቱም የማሽኑ የማቀዝቀዝ አቅም በሙቀት እና ባለው የጭስ ማውጫ አየር መጠን የተገደበ ነበር። በተመሳሳይ ጊዜ የማዕድን ውሃ ጥራት በእነዚህ ቀደምት ሴንትሪፉጋል ማቀዝቀዣዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉትን የሼል እና የቱቦ ሙቀት መለዋወጫዎችን ከፍተኛ ብክለት አስከትሏል።
ይህንን ችግር ለመፍታት፣ ማዕድን ማውጫዎቹ ከገጸ ምድር ወደ መሬት ቀዝቃዛ አየር መሳብ ጀመሩ። ይህ የማቀዝቀዣ አቅምን ቢጨምርም፣ አስፈላጊው መሠረተ ልማት በሲሎው ውስጥ ቦታ ይይዛል፣ ሂደቱም ኃይልም ጉልበትም የሚጠይቅ ነው።
እነዚህን ችግሮች ለመፍታት፣ ማዕድን ማውጫዎች በቀዝቃዛ የውሃ ክፍሎች በኩል ወደ መሬት የሚመጣውን ቀዝቃዛ አየር መጠን ከፍ ለማድረግ ይፈልጋሉ።
ይህም ሃውደን በደቡብ አፍሪካ በሚገኙ ማዕድን ማውጫዎች ውስጥ አሚኖ ስክሩ ማቀዝቀዣዎችን እንዲያስተዋውቅ አነሳስቶታል፣ በመጀመሪያ ከነባር የገጽታ ሴንትሪፉጋል ማቀዝቀዣዎች በኋላ። ይህም ለእነዚህ ጥልቅ የመሬት ውስጥ የወርቅ ማዕድን ማውጫዎች ሊቀርብ የሚችለውን የማቀዝቀዣ መጠን ደረጃ በደረጃ እንዲቀይር አድርጓል፣ ይህም አማካይ የገጽታ ውሃ ሙቀት ከ6-8°ሴ እስከ 1°ሴ እንዲቀንስ አድርጓል። ማዕድን ማውጫው ተመሳሳይ የማዕድን ቧንቧ መሠረተ ልማትን ሊጠቀም ይችላል፣ ብዙዎቹ ቀድሞውኑ የተጫኑ ሲሆን ወደ ጥልቅ ንብርብሮች የሚደርሰውን የማቀዝቀዣ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል።
WRV 510 ከተጀመረ ከ20 ዓመታት ገደማ በኋላ፣ በዘርፉ ግንባር ቀደም የገበያ ተጫዋች የነበረው ሃውደን፣ 510 ሚሜ ሮተር ያለው ትልቅ ብሎክ ስክሩ መጭመቂያ ያለው WRV 510 ሠራ። በወቅቱ በገበያ ላይ ካሉት ትላልቅ የስክሩ መጭመቂያዎች አንዱ ሲሆን እነዚያን ጥልቅ የደቡብ አፍሪካ ማዕድን ማውጫዎች ለማቀዝቀዝ የሚያስፈልገውን የማቀዝቀዣ ሞዱል መጠን ጋር ይጣጣማል።
“ይህ ፈንጂዎች ከማቀዝቀዣዎች ይልቅ አንድ ነጠላ ከ10-12 ሜጋ ዋት ማቀዝቀዣ ሊጭኑ ስለሚችሉ ይህ የጨዋታ ለውጥ ነው” ሲሉ ዋሰርማን ተናግረዋል። “በተመሳሳይ ጊዜ አሞኒያ እንደ አረንጓዴ ማቀዝቀዣ ለዊንች ኮምፕሬሰሮች እና ለፕሌት ሙቀት ልውውጥ ውህዶች በጣም ተስማሚ ነው።”
ለማዕድን ኢንዱስትሪው በአሞኒያ ዝርዝር መግለጫዎች እና የደህንነት ደረጃዎች ውስጥ የአሞኒያ ግምት መደበኛ ሆኖ የቀረበ ሲሆን፣ ሃውደን በዲዛይን ሂደቱ ውስጥ ትልቅ ሚና ተጫውቷል። እነዚህ ጉዳዮች ተዘምነው በደቡብ አፍሪካ ሕግ ውስጥ ተካተዋል።
ይህ ስኬት በዓለም ላይ ትልቁ እንደሆነ የሚታሰበው የደቡብ አፍሪካ የማዕድን ኢንዱስትሪ ከ350 ሜጋ ዋት በላይ የአሞኒያ ማቀዝቀዣ አቅም በመትከሉ የተረጋገጠ ነው።
ነገር ግን የሃውደን በደቡብ አፍሪካ የፈጠራ ስራው በዚህ አላበቃም፤ በ1985 ኩባንያው እያደገ በመጣው የማዕድን ማቀዝቀዣዎች ላይ የገጽታ በረዶ ማሽን አክሏል።
የገጽታ እና የመሬት ውስጥ ማቀዝቀዣ አማራጮች ከፍተኛ ወይም በጣም ውድ በመሆናቸው፣ የማዕድን ቁፋሮዎችን ወደ ጥልቅ ደረጃ ለማስፋፋት አዲስ የማቀዝቀዣ መፍትሄ ያስፈልጋቸዋል።
ሃውደን የመጀመሪያውን የበረዶ ማምረቻ ፋብሪካ (ከታች ያለው ምሳሌ) በ1985 ከጆሃንስበርግ በስተምስራቅ በሚገኘው EPM (ምስራቅ ራንድ የባለቤትነት ማዕድን) ላይ የጫነ ሲሆን፣ ይህም አጠቃላይ የማቀዝቀዝ አቅም 40 ሜጋ ዋት አካባቢ እና በሰዓት 4320 ቶን የበረዶ አቅም አለው።
የሥራው መሠረት በላዩ ላይ በረዶ መፈጠር እና በማዕድኑ ውስጥ ወደ መሬት ውስጥ ወደሚገኝ የበረዶ ግድብ ማጓጓዝ ሲሆን ከበረዶ ግድቡ የሚወጣው ውሃ በመሬት ውስጥ በሚቀዘቅዙ ጣቢያዎች ውስጥ ይሰራጫል ወይም ለጉድጓዶች ቁፋሮ እንደ ፕሮሰሰር ውሃ ያገለግላል። ከዚያም የቀለጠው በረዶ ወደ ላይኛው ክፍል ይመለሳል።
የዚህ የበረዶ ሰሪ ስርዓት ዋና ጥቅም የፓምፕ ወጪዎችን መቀነስ ሲሆን ይህም ከገጽታ ቀዝቃዛ የውሃ ስርዓቶች ጋር የተያያዙ የአሠራር ወጪዎችን በግምት ከ75-80% ይቀንሳል። ይህ የሚሆነው “በውሃ ደረጃ ሽግግሮች ውስጥ የተከማቸው የማቀዝቀዣ ኃይል” ነው ሲሉ ዋሰርማን ተናግረዋል፣ 1 ኪ.ግ. በረዶ ከ4.5-5 ኪ.ግ. በ/ሰ የቀዘቀዘ ውሃ ጋር ተመሳሳይ የማቀዝቀዣ አቅም እንዳለው አስረድተዋል።
"በከፍተኛ የአቀማመጥ ቅልጥፍና" ምክንያት፣ የመሬት ውስጥ ግድቡ የመሬት ውስጥ አየር ማቀዝቀዣ ጣቢያ የሙቀት አፈጻጸምን ለማሻሻል ከ2-5°ሴ ባለው የሙቀት መጠን ሊቆይ ይችላል፣ ይህም እንደገና የማቀዝቀዣ አቅምን ከፍ ያደርገዋል።
በደቡብ አፍሪካ ውስጥ የሚገኝ የበረዶ ኃይል ማመንጫ ጣቢያ፣ ባልተረጋጋ የኃይል መረቡ የምትታወቅ ሀገር፣ ያለው ጠቀሜታ ሌላው ጥቅም ስርዓቱ በረዶ የሚፈጠርበት እና የሚከማችበት የሙቀት ማከማቻ ዘዴ ሆኖ የመጠቀም ችሎታ ሲሆን ይህም በረዶ ከመሬት በታች ባሉ የበረዶ ግድቦች እና ከፍተኛ ወቅት ላይ ይከማቻል።
የኋለኛው ጥቅም በኤስኮም የሚደገፍ የኢንዱስትሪ አጋርነት ፕሮጀክት እንዲፈጠር ምክንያት ሆኗል፤ በዚህ ፕሮጀክት መሠረት ሃውደን ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ፍላጎትን ለመቀነስ የበረዶ አምራቾችን አጠቃቀም እየመረመረ ሲሆን በዓለም ላይ እጅግ ጥልቅ በሆነው የመሬት ውስጥ ማዕድን ማውጫዎች ላይ የሙከራ ጉዳዮችን በማምፖኔንግ እና ሞዓብ ሆትሶንግ ላይ አድርጓል።
“ግድቡን ማታ (ከሰዓታት በኋላ) እናቀዘቅዛለን፣ እና ከፍተኛ የሥራ ሰዓት በሚፈጠርበት ጊዜ ለማዕድኑ እንደ ማቀዝቀዣ ምንጭ ውሃ እና የቀለጠ በረዶ እንጠቀማለን” ሲል ዋሰርማን አስረድቷል። “የመሠረት ማቀዝቀዣዎቹ በከፍተኛ የሥራ ሰዓት ወቅት ይዘጋሉ፣ ይህም በፍርግርግ ላይ ያለውን ጭነት ይቀንሳል።”
ይህም በማፖኔንግ የሚገኝ የተሽከርካሪ የበረዶ ማሽን እንዲፈጠር ምክንያት ሆኗል፤ ሃውደን በሰዓት 120 ቶን/120 ሜትር የማመንጨት አቅም ላለው የሲቪል፣ የኤሌክትሪክ እና የሜካኒካል መሳሪያዎችን ጨምሮ ስራውን አጠናቋል።
በቅርቡ በሚፖኔንግ ዋና የማቀዝቀዣ ስትራቴጂ ላይ የተጨመሩት ለስላሳ በረዶ፣ የገጽታ ቀዝቃዛ ውሃ፣ የገጽታ አየር ማቀዝቀዣዎች (BACs) እና የከርሰ ምድር ማቀዝቀዣ ስርዓት፤ በማዕድን ውሃ ውስጥ በስራ ወቅት የሟሟ ጨዎች እና ክሎራይድ ክምችት መኖሩ ይገኙበታል።
የደቡብ አፍሪካ የልምድ ብልጽግና እና ትኩረቷ በምርቶች ላይ ብቻ ሳይሆን በመፍትሔዎች ላይ መሆኑ በዓለም ዙሪያ የማቀዝቀዣ ስርዓቶችን መቀየሩን ቀጥሏል ብለዋል።
ዋሰርማን እንደገለጹት፣ በማዕድን ማውጫዎች ውስጥ ቁጥራቸው እየጨመረ የመጣ ማዕድን ማውጫዎች ወደ ጥልቀት እየገቡ እና ቦታ እየጨመሩ ሲሄዱ፣ እንደዚህ አይነት መፍትሄዎች በሌሎች የዓለም ክፍሎች ሲገኙ ማየት ቀላል ነው።
ሜይንሃርት እንዲህ ብለዋል፡- “ሃውደን ጥልቅ የማዕድን ማቀዝቀዣ ቴክኖሎጂውን ለአስርተ ዓመታት ወደ ደቡብ አፍሪካ ሲያስተላልፍ ቆይቷል። ለምሳሌ፣ በ1990ዎቹ በኔቫዳ ውስጥ ለሚኖሩ የመሬት ውስጥ የወርቅ ማዕድን ማውጫዎች የማዕድን ማቀዝቀዣ መፍትሄዎችን አቅርበናል።
“በአንዳንድ የደቡብ አፍሪካ ማዕድን ማውጫዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል አስደሳች ቴክኖሎጂ ለጭነት ማስተላለፊያ የሚሆን የሙቀት በረዶ ማከማቻ ነው - የሙቀት ኃይል በትላልቅ የበረዶ ግድቦች ውስጥ ይከማቻል። በረዶ የሚመረተው በከፍተኛ ሰዓታት ውስጥ ሲሆን በከፍተኛ ሰዓታት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል” ብለዋል። “በባህላዊ መልኩ የማቀዝቀዣ ክፍሎች የተነደፉት በበጋ ወራት በቀን ለሦስት ሰዓታት ሊደርስ ለሚችል ከፍተኛ የአካባቢ ሙቀት ነው። ሆኖም ግን፣ የማቀዝቀዣ ኃይል የማከማቸት ችሎታ ካለዎት ያንን አቅም መቀነስ ይችላሉ።”
«ከፍተኛ የከፍተኛ ፍጥነት ያለው እቅድ ካለዎት እና ከፍተኛ ባልሆነ ጊዜ ውስጥ ወደ ርካሽ ዋጋዎች ማሻሻል ከፈለጉ፣ እነዚህ የበረዶ ማቀነባበሪያ መፍትሄዎች ጠንካራ የንግድ ጉዳይ ሊሆኑ ይችላሉ» ብለዋል። «ለፋብሪካው የሚቀርበው የመጀመሪያ ካፒታል ዝቅተኛ የሥራ ማስኬጃ ወጪዎችን ሊሸፍን ይችላል።»
በተመሳሳይ ጊዜ፣ በደቡብ አፍሪካ ማዕድን ማውጫዎች ውስጥ ለአስርተ ዓመታት ጥቅም ላይ የዋለው BAC ዓለም አቀፍ ጠቀሜታ እየጨመረ ነው።
ከባህላዊ የBAC ዲዛይኖች ጋር ሲነጻጸር፣ የቅርብ ጊዜዎቹ የBAC ትውልድ ከቀደምት ቀዳሚዎቹ የበለጠ የሙቀት ቅልጥፍና፣ ዝቅተኛ የማዕድን አየር የሙቀት መጠን ገደቦች እና አነስተኛ የእግር አሻራ አላቸው። እንዲሁም የማቀዝቀዣ-በፍላጎት (CoD) ሞጁልን ከሃውደን ቬንትሲም ኮንትሮል መድረክ ጋር ያዋህዳሉ፣ ይህም የከርሰ ምድር ፍላጎቶችን ለማሟላት የአንገት አየር ሙቀትን በራስ-ሰር ያስተካክላል።
ባለፈው ዓመት ሃውደን በብራዚል እና ቡርኪና ፋሶ ላሉ ደንበኞች ሶስት አዳዲስ ትውልድ BACዎችን አቅርቧል።
ኩባንያው ለአስቸጋሪ የአሠራር ሁኔታዎች ብጁ መፍትሄዎችን ማምረት ይችላል፤ የቅርብ ጊዜ ምሳሌ በደቡብ አውስትራሊያ በሚገኘው የካራፓቴና ማዕድን ማውጫ ውስጥ ለኦዜድ ማዕድን ማውጫዎች የቢኤሲ አሞኒያ ማቀዝቀዣዎች 'ልዩ' መትከል ነው።
“ሃውደን ውሃ በማይኖርበት ጊዜ በአውስትራሊያ ውስጥ የሃውደን አሞኒያ ኮምፕሬሰሮችን እና የተዘጉ የሉፕ ደረቅ አየር ማቀዝቀዣዎችን ተክሏል” ሲል ዋሰርማን ስለ ተከላው ተናግሯል። “ይህ ‘ደረቅ’ ተከላ እንጂ በውሃ ስርዓቶች ውስጥ የተገጠሙ ክፍት የሚረጩ ማቀዝቀዣዎች ባለመሆናቸው፣ እነዚህ ማቀዝቀዣዎች ከፍተኛ ቅልጥፍናን ለማግኘት የተነደፉ ናቸው።”
ኩባንያው በአሁኑ ጊዜ በቡርኪና ፋሶ በሚገኘው ያራሞኮ ፎርቱና ሲልቨር (ቀደም ሲል ሮክስጎልድ) ማዕድን ማውጫ ውስጥ የተነደፈ እና የተገነባ 8 ሜጋ ዋት የባህር ዳርቻ የቢኤሲ ፋብሪካ (ከታች የሚታየው) የስራ ሰዓት መቆጣጠሪያ መፍትሄ እየሞከረ ነው።
በጆሃንስበርግ በሚገኘው የሃውደን ፋብሪካ የሚቆጣጠረው ይህ ስርዓት ኩባንያው ፋብሪካው በተቻለው መጠን እንዲሠራ ለማድረግ ስለሚቻል የቅልጥፍና ማሻሻያዎች እና ጥገና ምክር እንዲሰጥ ያስችለዋል። በብራዚል በኤሮ ኮፐር የሚገኘው የካራይባ የማዕድን ማውጫ ውህድ BAC ክፍልም ይህንን ባህሪ ለመጠቀም የተነደፈ ነው።
የቶታል ማይን ቬንቲሌሽን ሶሉሽንስ (TMVS) መድረክ ዘላቂ የሆነ እሴት የሚጨምሩ ግንኙነቶችን መገንባቱን የቀጠለ ሲሆን ኩባንያው በ2021 በአገሪቱ ውስጥ ሁለት የቬንቲሌሽን ኦን ዲማንድ (VoD) የአዋጭነት ጥናቶችን ይጀምራል።
ኩባንያው በዚምባብዌ ድንበር ላይ በድብቅ ማዕድን ማውጫዎች ውስጥ አውቶማቲክ በሮች በቪዲዮ-በፍላጎት እንዲከፈቱ የሚያስችል ፕሮጀክት እየሰራ ሲሆን ይህም በተለያዩ ጊዜያት እንዲከፈቱ እና እንደ ተሽከርካሪው ልዩ ፍላጎቶች ትክክለኛውን የማቀዝቀዣ አየር እንዲያቀርቡ ያስችላል።
ይህ የቴክኖሎጂ ልማት፣ አሁን ያሉትን የማዕድን መሠረተ ልማቶች እና ከመደርደሪያ ውጭ ያሉ የመረጃ ምንጮችን በመጠቀም፣ የሃውደን የወደፊት ምርቶች አስፈላጊ አካል ይሆናል።
የሃውደን ተሞክሮ በደቡብ አፍሪካ፡- በጥልቅ የወርቅ ማዕድን ማውጫዎቹ ውስጥ ያለውን የውሃ ጥራት ለመፈተሽ የማቀዝቀዣ መፍትሄዎችን እንዴት መንደፍ እንደሚቻል፣ የፍርግርግ ችግሮችን ለማስወገድ መፍትሄዎችን በተቻለ መጠን ኃይል ቆጣቢ ማድረግ እንደሚቻል እና በጣም ጥብቅ ከሆኑ የአየር ጥራት መስፈርቶች መካከል አንዳንዶቹን እንዴት ማሟላት እንደሚቻል ይወቁ። በዓለም ዙሪያ የሙቀት መጠን እና የሙያ ጤና መስፈርቶች ደንብ - በዓለም ዙሪያ ማዕድን ማውጫዎችን መክፈሉን ይቀጥላል።
ኢንተርናሽናል ማይኒንግ ቲም ህትመት ሊሚትድ 2 ክላሪጅ ኮርት፣ ሎወር ኪንግስ ሮድ በርካምስቴድ፣ ሄርትፎርድሻየር እንግሊዝ HP4 2AF፣ ዩኬ