أبحر ضد التيار

وهذا بالضبط ما "مراقب الطاقة". القارب الذي أطلق عليه اسم "Solar-Impulse of the Sea" نسبة إلى الطائرة الذي أكمل مؤخرًا الطواف حول العالم تعمل بالطاقة الشمسية، وتبحر باستخدام الطاقات المتجددة فقط ومن المفترض أن تبحر حول العالم دون استخدام الوقود.

ومن المقرر أن تستغرق الرحلة البحرية للإبحار حول العالم، والتي سيقودها رائدا الأعمال والربان المشاركان فيكتوريان أروسار وجيروم ديلافوس، ما لا يقل عن ست سنوات، وتقدر تكلفتها بـ 30 مليون دولار، منها 4.7 مليون دولار أمريكي. تغطية تكاليف البناء والتطوير وما لا يقل عن 4.4 مليون دولار من نفقات السفر كل عام. يأمل المبادرون في الرحلة أن تؤدي التقنيات التي سيستخدمونها في الإبحار إلى زيادة الوعي بالطاقات المتجددة بين الدول الخمسين التي من المتوقع أن يمر بها القارب، لكنهم يرغبون بشكل أساسي في إقناع صناع القرار بأن الأمر ليس مجرد وسيلة للتحايل ولكنه بديل معقول بيئيا واقتصاديا.

الشمس والرياح والهيدروجين

يبلغ طول مراقب الطاقة 30 مترًا وعرضه 13 مترًا. هذا نوع من القوارب طوف، الذي فاز بالمسابقة سابقًا جول فيرنللطواف حول العالم في مدة 75 يومًا، والذي يخضع حاليًا لسلسلة من التحسينات التي ستجعله أول قارب في العالم يدور حول الأرض باستخدام الطاقة الكهربائية والذي تبلغ بصمته الكربونية الصفر.

وتشمل التحسينات تركيب ألواح شمسية على مساحة 130 متراً مربعاً، ووضع توربينتين للرياح عموديتين، واستبدال نظام الدفع للترام.

الابتكار الأكثر إثارة للاهتمام في القارب الأخضر هو نظام إنتاج الهيدروجين من الماء. وسيستخدم النظام المبتكر الكهرباء الزائدة من أنظمة الطاقة المتجددة لإنتاج الهيدروجين من مياه البحر. وهكذا التكنولوجيا حجرة الوقود الصحيحة ستقوم بتزويد القارب بالكهرباء خلال الساعات التي لا تسمح فيها الشمس والرياح بتوليد الكهرباء.

وستوفر سلسلة من خلايا الوقود الهيدروجينية الكهرباء لمحركات القارب، التي سيكون ناتج عادمها الوحيد هو الماء. بهذه الطريقة، يتم استخدام الهيدروجين فعليًا كنوع من البطاريات الكبيرة حيث يمكنك تخزين الطاقة المتاحة التي يتم إنتاجها بشكل أساسي بواسطة طاقة أشعة الشمس أثناء النهار والتي سيتم استخدامها أثناء الليل.

وسائل الدفع للمستقبل؟

تعمل خلية وقود الهيدروجين مثل البطارية العادية، مع اختلاف رئيسي واحد: أنها لا تحتاج إلى الشحن. وطالما استمر إمداد الخلية بالهيدروجين، يستمر إنتاج الطاقة. تعمل خلية الوقود الهيدروجيني عن طريق تدفق غاز الهيدروجين (يتكون جزيء الهيدروجين من ذرتي هيدروجين ورمزه H2) من خلال محفز حيث ينقسم إلى أيونات موجبة وسالبة. أولًا، جميع أيونات الهيدروجين موجودة في الجانب المسمى الأنود، وهو الجانب السالب، وفقط الأيونات الموجبة الشحنة هي القادرة على الانتقال إلى الجانب الموجب المسمى الكاثود. ويحدث مرور الشحنات الموجبة، البروتونات، عبر غشاء يسمح بمرور البروتونات فقط. يؤدي ذلك إلى توليد جهد كهربائي بين الجوانب المختلفة ويتم توجيه الإلكترونات من جانب الأنود إلى دائرة كهربائية خارجية، مما يولد التيار الكهربائي الذي يحرك المحرك. وعلى جانب الكاثود، تتحد أيونات الهيدروجين مع الأكسجين وجزيئات الماء.

ظاهريًا، هذه عملية خضراء تمامًا وقابلة للتطبيق من وجهة نظر هندسية. فلماذا لا نرى سيارات تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني تغمر الطرق؟ والسبب الرئيسي لذلك هو أن الهيدروجين لا يوجد بحرية في الطبيعة وسيظل دائمًا مرتبطًا بمادة أخرى، كما هو الحال في جزيئات الماء (H2O)، وفي المركبات العضوية مثل الوقود الأحفوري والغاز والفحم. تعتبر عملية فصل الهيدروجين مكلفة من حيث الطاقة، وفي معظم الحالات يتم إنتاجه باستخدام الوقود الأحفوري. ويجب أن تضاف إلى ذلك مشاكل السلامة المتمثلة في تخزين الهيدروجين في خزانات الضغط العالي داخل المركبات القريبة من مقصورة الركاب.

تتوفر الابتكارات التكنولوجية لإنتاج الهيدروجين الذي لا يستخدم الوقود الأحفوري في التنمية وهناك طرق لإنتاجه باستخدام طاقة شمسية وكذلك بطرق أكثر فريدة من نوعها مثل استخدامها على سبيل المثالالفيروسات والطحالب. إمكانية تخزين الهيدروجين في الطور سائل سيسمح بتخزين كميات أكبر في حاويات أصغر. لذلك ليس من المستغرب أن تدخل شركات السيارات الرائدة هذا المجال ونسمع بين الحين والآخر عن مركبة تجريبية تعمل بخلية الوقود مثل تويوتا ميري والتي تعمل بتقنية خلايا الوقود الهيدروجيني. وبدأ تسويقها في نهاية عام 2015، ويبلغ مداها 502 كيلومترًا ويبلغ سعرها 57.5 ألف دولار (لا يتم تسويق السيارة في إسرائيل).

تجديد 3% فقط

يقترب القارب الأخضر من اللحظة التي سيرفع فيها مرساه، لكن في إسرائيل يبدو أن الطريق للوصول إلى هدف إنتاج الكهرباء من الطاقات المتجددة بنسبة 10%، وهو الهدف الذي حددته الحكومة لعام 2020، لا يزال بعيدًا. وتبلغ نسبة إنتاج الطاقة المتجددة في عام 2016 ما يزيد قليلا عن ثلاثة في المائة، ومن المتوقع أن ترتفع إلى خمسة في المائة في عام 2017، وفقا لتقرير. تقرير وضع قطاع الكهرباء لعام 2015.

ويمكننا أن نجد المزيد من التفاؤل في إعلان هيئة الكهرباء عن نية فتح حصص إضافية لإنتاج الكهرباء في منشآت الطاقة الشمسية في حدود 1,000 ميجاوات. للمقارنة، في المحطة اضواء ويتم إنتاج في الخضيرة حوالي 2,600 ميغاواط، مصدر الطاقة لذلك هو الفحم. علاوة على ذلك، هناك هدف خفض انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 25 بالمائة بحلول عام 2030. وهذه الأهداف جزء من قرار حكومي تم اتخاذه استعدادًا لـ مؤتمر باريس الذي حدث العام الماضي، وتبنت فيه القوى اتفاقية جديدة للمناخ العالمي.

وفي أبريل 2017، إذا لم تكن هناك تغييرات في اللحظة الأخيرة، فسوف تغادر Energy Observer مدينة سان مالو الساحلية في شمال غرب فرنسا. "للحد من تأثيرنا السلبي على الكوكب دون الإضرار بنوعية الحياة"، هذا هو الشعار المحفور على علم مجموعة رجال الأعمال والمهندسين الذين يقفون وراء المشروع. فهل ما هو ممكن على سطح البحر سيصبح حقيقة على الأرض في وقت ما في المستقبل؟ سيرافقنا هذا السؤال طوال رحلتنا حول العالم التي تستغرق ست سنوات، وربما أبعد من ذلك بكثير.

فيديو تعريفي بالمشروع: