قصة اختراع محرك ستيرلينغ

منذ ما يقرب من مائتي عام تم تحديد المبادئ الخاصة لمحرك ستيرلينغ ويبدو رجل الدين الاسكتلندي شخصًا غير محتملًا ليكون مخترعًا ، ولكن روبرت ستيرلنغ جمع بين هاتين الصفتين أو العملين ، ففي عام 1816م ، قام الكاهن “ستيرلنغ” يتقديم براءة اختراع لمحرك أخذ اسمه .

تحتوي أبسط نسخة من محرك ستيرلنغ على أسطوانة مختومة تحتوي على غاز ، عادة ما يكون غاز الهيدروجين أو غاز الهيليوم ، وعندما يتم تسخين الاسطوانة من الخارج ، يتمدد الغاز ويدفع المكبس ، وعندما يتم تبريد الغاز يتوقف المكبس ويرجع إلى موضعه الأصلي ، مع اثنين من الاسطوانات المرتبطة بالعمل جنبا إلى جنب تم تحسين إنتاج الطاقة لمحرك ستيرلينغ ، اسطوانة واحدة هي لتبريد الغاز في حين أن الأخرى  هي التي يتم تسخينها .

وتستخدم دورة “ستيرلنغ” هذه مصدر حرارة خارجي يمكن أن يكون أي شيء من البنزين ، أو الطاقة الشمسية إلى الحرارة التي تنتجها النباتات المتحللة ، والغاز المستخدم داخل محرك “ستيرلنغ” لا يترك المحرك أبداً ، وبالتالي يطلق عليه أحياناً محرك الاحتراق الخارجي ، ولا توجد صمامات العادم التي تنفيس الغازات ذات الضغط العالي ، كما هو الحال في محرك البنزين أو الديزل ، وليس هناك انفجارات تحدث ، وبسبب هذا ، فإن محركات “ستيرلنغ” هادئة للغاية وبطيئة .

ويستغرق محرك “ستيرلنغ” فترة من الوقت حتى يسخن قبل أن يبدأ في إنتاج الطاقة ، كما أنه لا يمكنه تغيير إنتاج الطاقة بسرعة ، وقد حد هذا من فائدة محرك ستيرلنغ لعدد قليل من التطبيقات المتخصصة ، مثل الطاقة الإضافية لليخوت أو في الغواصات ، وليس من المستغرب أن تعتقد جمعية محرك ستيرلنغ في الولايات المتحدة أن هناك مستقبلًا مشرقًا للاختراع : “على الرغم من عدم وجود تطبيق ناجح لمحرك” ستيرلنغ “، فإن بعض المخترعين يعملون على ذلك .

اليوم هناك اهتمام متجدد فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات الغازات الدفيئة تجعل الناس يبحثون عن محركات أنظف من تلك الموجودة في السيارات والشاحنات الآن ، وعشرات من الناس كانوا يتلاعبون بمحركات “ستيرلنغ” لتحسينها ، وقد تم بناء نماذج يمكنها إنتاج 500 حصان بكفاءة تتراوح من 30 إلى 45 % ، والمحركات العادية للبنزين هي من 20 إلى 25 % فقط ، وعلى الرغم من أن الخبراء يقولون إن محرك “ستيرلنغ” من غير المحتمل أن يكون قابلاً للتطبيق كمصدر للطاقة في السيارة ، فإنه يمتلك تطبيقات أخرى .

وفقا لمقال على موقع شبكة أنظمة الطاقة النقية (11 أغسطس 2005م) يتم استخدام محركات ستيرلنغ في تركيب 20000 لوحة شمسية في جنوب كاليفورنيا ، دمج محرك ستيرلينغ مع الطاقة الشمسية كمصدر للحرارة ولديك وسيلة فعالة للغاية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة قابلة للاستخدام ، وهذا ما قامت أنظمة Stirling Energy Systems بتنقيته خلال عشرين عامًا ، وتستخدم هذه التقنية الطاقة الشمسية لتشغيل محرك ستيرلنغ ، زالذي يقوم بعد ذلك بتدوير ألواح التجميع  لإبقاء أشعة الشمس مركزة بأكبر قدر ممكن من الكثافة ، قتقنية قديمة مع تطبيق جديد قد تحيي شعبية محرك ستيرلنغ .