הפחתת פליטות הפחמן במפעלי שבבים: דרך חכמה יותר לחימום
אם אתם מנסים להשיג ניטרליות פחמנית במפעלי שבבים, עליכם להתמודד עם בעיית החימום. בדרך כלל, זו הנקודה שבה האנרגיה נעלמת. שיטות החימום המסורתיות לא יעילות – הן מבזבזות המון אנרגיה על חימום האוויר סביב השבב, או שהן לוקחות זמן רב עד שהטמפרטורה מגיעה לרמה הרצויה.
החלטנו לפתור את בעיה זו באמצעות נורות אינפרא-אדום בעלות שכבת זהב.
למה זהב?
נורות הקוורץ הרגילות מפילות אנרגיה בכל הכיוונים, ובטווח ספקטרלי רחב. זה לא יעיל. על ידי הוספת שכבה דקה של זהב על הקוורץ, אנו יכולים לשלוט באופן שבו האנרגיה מתפזרת. הזהב מחזיר את הגלים הארוכים ומכוון את כל האנרגיה לטווח הגלים הקצרים. כך החימום נעשה יעיל יותר – החום מגיע לפני השבב במהירות ובעוצמה גבוהה יותר. בנוסף, מכיוון שהזהב מונע את בריחת החום מהנורה, כמעט כל האנרגיה מגיעה למקום הנכון. כך ניתן להשתמש בכמות אנרגיה קטנה יותר, אך קצב הייצור נשאר אותו דבר.
החיסרון (כי תמיד יש אחד)
אנו מעצבים את הנורות האלו כך שיתאימו למקומות הצפופים במפעלי השבבים, אך אי אפשר פשוט לחבר אותן למערכת החשמל. יש לוודא שמערכת החשמל מתאימה בדיוק להספק ולמתח של הנורה. אחרת, הנורה עלולה להישרף.
בנוסף, הנורות האלו נהיות חמות מאוד בקצוותיהן. אם מערכת הקירור אינה יעילה מספיק, הנורה עלולה להישרף יחד עם הרכיבים הסמוכים אליה. זו עסקה – חימום מהיר יותר ופחות פליטות פחמן, אך יש צורך בניהול קפדני של החום הזה.
התמונה הכוללת
כאשר מצליחים לקצר את זמן החימום של שבב אחד בכמה שניות, זה עשוי להיראות כמו דבר קטן. אך במפעלים בעלי קצב ייצור גבוה, זה יכול לחסוך כמויות אדירות של פחמן דו-חמצני בכל שנה.
זה מסתכם בשינוי פשוט בדרך החשיבה – במקום לחמם את האוויר, יש לחמם ישירות את הסיליקון. כך תחשבון האנרגיה שלכם – וגם הכדור הארץ – יודו לכם.