بينما يشجع رئيس الولايات المتحدة استخدام الفحم، تتحول المناجم المهجورة في ألمانيا إلى خزانات ضخمة للطاقة المتجددة
بقلم الدكتور دانييل مادير، زيفاتا، وكالة أنباء العلوم والبيئة
ومنذ ذلك الحين، دخل رئيس الولايات المتحدة، دونالد ترامب، البيت الأبيض العمل على إعادة استخدام الفحم في الولايات المتحدة. ولكن في أماكن أخرى، يواصلون العمل بقوة لإنهاء مسار تلويث الفحم كمصدر رئيسي للطاقة.
وهكذا، على سبيل المثال، في 21 أبريل من هذا العام، لاحظنا في بريطانيا العظمى، مهد الثورة الصناعية، يوم كامل يولد فيه الكهرباء دون استخدام الفحم على الإطلاق) - لأول مرة منذ 240 عامًا تقريبًا. في ألمانيا وهناك خطط لتحويل منجم فحم عمره 50 عاما، ومن المتوقع إغلاقه في عام 2018، إلى مشروع تخزين بالضخ، سيكون بمثابة مجمع ضخم لتخزين الطاقة الكهربائية من المصادر المتجددة.
واحدة من أكبر العقبات التي تواجه التنفيذ على نطاق واسع للطاقات المتجددة هي حقيقة توليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح اليوم غير مستقر ويعتمد كثيراً على الطقس (رغم أن النهار قريب منه ستكون توربينات الرياح قادرة على توفير الكهرباء بعامل طاقة مماثل لعامل طاقة محطات الطاقة المعتمدة على الوقود الأحفوري). أحد الحلول المقترحة والتي بدأ تنفيذها بالفعل هو تخزين الطاقة لاستخدامها في وقت لاحق.
تخزين ضخ
واحدة من أكثر الطرق الواعدة لتخزين الطاقة هي خلق الطاقة الحركية المحتملة. كيف يعمل هذا؟ ارفع بعض الوزن إلى الارتفاع من خلال استثمار الطاقة المتاحة، حيث ينتظر وقت الحاجة. عندما يكون من الضروري استخدام الطاقة الحركية، يسمح للوزن بالهبوط أثناء إنتاج الطاقة الكهربائية، والتي تكون سهلة التوصيل والتوزيع في الشبكة الكهربائية. من المعتاد اليوم تخزين الطاقة الحركية المحتملة من خلال التخزين بالضخ - أي يتم تخزين المياه في الخزان العلوي (الذي يقع عادة على الجبل) بمساعدة الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية أو توربينات الرياح. عندما لا تكون هناك شمس، أو عندما لا تهب الرياح، يمكن السماح للمياه بالتدفق من الخزان العلوي، عن طريق الجاذبية، من خلال الأعمدة الرأسية والتوربينات التي تولد الكهرباء، إلى الخزان السفلي. الحركة الهبوطية للمياه تولد الكهرباء في التوربينات.
هذه التكنولوجيا بسيطة ومتوفرة ورخيصة نسبيا مقارنة بالحلول الأخرى قيد التطوير مثل، على سبيل المثال، البطاريات الكهروكيميائية الضخمة والتي من شأنها تخزين الكهرباء للمباني والمدن.
توجد في منطقة الرور في ألمانيا مرافق لتوليد الطاقة المتجددة، لكن لا توجد جبال وأودية شاهقة تسمح بإقامة مشاريع تخزين ضخ، والتي من شأنها أن تمكن من تخزين فائض الكهرباء من هذه المرافق. لكن ما يوجد كثيرًا في منطقة الرور هو مناجم الفحم المهجورة، أو تلك التي شارفت على نهاية حياتها.
في هذه الحالة، 1 زائد 1 يساوي بالفعل 2. ويخطط المهندسون الألمان لبناء خزان علوي في الجزء العلوي من منجم الفحم بروسبر هانييل، وتحويل الجزء السفلي من المنجم، الذي يبلغ عمقه 600 متر، إلى خزان أقل. سيسمح نظام الأعمدة والأنفاق الخاص بالمنجم بتدفق المياه لأعلى ولأسفل. وهكذا فإن منجم الفحم المهجور، وهو رمز للوقود الأحفوري الملوث الذي مضى زمنه، سيصبح لبنة في شبكة كهرباء متجددة، توفر الكهرباء لنحو 400 ألف منزل.
الطاقة الذهبية
وإذا أثبت هذا التطور نفسه، فإن ألمانيا تعتزم إعادة إنتاجه في مناجم إضافية للفحم. مشروع من هذا النوع (أو ما شابه المشروع الأسترالي (حيث يصبح منجم ذهب مهجور موقعًا لمخزن يتم ضخه)، يعد مثالًا ممتازًا ليس فقط على الطريقة التي يمكن بها استخدام الموارد المحلية التي تعتبر نفايات أو خطرًا، ولكن أيضًا على طريقة خلق فرص العمل في مجال الطاقات المتجددة وشبكة الكهرباء الذكية، في المناطق التي كانت تعتمد في السابق على الوظائف في سوق الوقود الأحفوري.
وفي إسرائيل أيضًا، يتم إنشاء مشروع تخزين بالضخ في جلبوع ووادي النبع، ومن المقرر إنشاء مشروع آخر في منطقة المنارة. وفي الوقت نفسه، للأسف، لا نزال لا نتحدث عن تخزين الطاقة المتجددة، بل نتحدث فقط عن تخزين المياه ليلاً عندما يكون الطلب على الكهرباء منخفضاً وسعرها رخيصاً، وإطلاق المياه وإنتاج الكهرباء نهاراً، عندما الطلب على الكهرباء مرتفع وسعره تبعا لذلك.
للمزيد حول هذا الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
"الطاقة الحركية المحتملة" - مرة واحدة، ربما خطأ مطبعي. لكن مرتين؟ دكتور ميدير - من فضلك قم بشراء كتاب العلوم للمرحلة الثانوية وتذكر بعض الفيزياء.