دراسة جديدة تبرز كيف يمكن لمزارع توربينات الرياح العملاقة أن تغطي الإحتياجات العالمية للطاقة

تشير أبحاث جديدة أجرتها مؤسسة كارنيغي للعلوم إلى أنه يمكن لمزارع الرياح العملاقة في شمال الأطلسي فقط أن تكون كافية لتلبية إحتياجات العالم من الطاقة. ومع ذلك فإن هناك بعض التخوفات بشأن كيفية تأثير الهندسة الجيولوجية على هذا النطاق على البيئة.

النفط ينفد, الفحم ملوث للبيئة  وعملية استخراج الغاز الطبيعي تلوث المياه الجوفية. حيث أن استخدام أي من أنواع الوقود الأحفوري يزيد من نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الذي يحرق كوكبنا.

و كما أظهر موسم الأعاصير التاريخي هذا العام، فإن العالم لديه الكثير ليستغله من هذه الرياح. والواقع أن أبحاثا جديدة أجراها علماء في مؤسسة كارنيغي للعلوم في ستانفورد بولاية كاليفورنيا تشير إلى أنه يمكن لمزرعة رياح عملاقة واحدة في شمال المحيط الأطلسي أن تولد طاقة كافية لإحتياجات العالم بأسره.

وقال الباحثون في ورقة نشرت مؤخرا في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم : “إذا أصبحت مزارع الرياح العملاقة مجدية من الناحية الهندسية والاقتصادية، فإنها يمكن أن توفر إحتياجات الطاقة العالمية”.

كما أن علماء المناخ منذ فترة طويلة يعلمون أن سرعة الرياح فوق المحيطات أعلى بنسبة 70 في المائة من تلك الموجودة على الأرض. حيث أن الرياح القوية ستساعد في توليد طاقة أكبر.

التحديات الكبيرة

التحدي الذي يواجه المهندسين هو أنه عندما تدور التوربينات فإنها تؤثر على سرعة الرياح . وهذا التأثير  يجعل التوربينات القريبة أقل كفاءة. و بالتالي ستنخفض القدرة على توليد الطاقة .

ويوضح علماء معهد كارنيغي “آنا بوسنر” و “كين كالديرا”  أن التأثيرات مثل هذه قد تكون بنسبة أقل بكثير في المحيطات منه على الأرض، وخاصة في المحيطات الواسعة و المفتوحة في نصف الكرة الشمالي والجنوبي.

قد يبدو الإختلاف صغيرا لكنه بحسب العلماء يشكل فرقا شاسعا فمثلا مزرعة الرياح في شمال الأطلسي سوف تولد ما لا يقل عن ضعف الطاقة – وربما ثلاثة أضعاف – ماستولده مزرعة الرياح نفسها على اليابسة.

هناك تحديات عملية كبيرة لبناء مثل هذه المزارع، بما في ذلك التعامل مع الطقس المتقلب في المحيطات.وكذلك يشعر العلماء بالقلق إزاء العواقب غير المتوقعة لهذه الهندسة الجيولوجية.

هذه المشاكل لا يبدو أنها ستحل في المستقبل القريب حيث لا توجد خطط فورية لبناء مزرعة الرياح العملاقة في منتصف المحيطات في الوقت الراهن و لكن حظي هذا البحث على الثناء من الخبراء في مجال الطاقة المستدامة.

و يقول “إريك لوث” ، أستاذ الهندسة بجامعة فرجينيا و الذي يريد بناء توربينات بحرية أكبر لتعزيز توليد الطاقة: “إن هذا البحث مهم ونحن نتطلع إلى المحيطات لزيادة كبيرة في إمدادات طاقة الرياح في العالم”.

و أضاف : “إن فهم تأثير التغييرات الموسمية والموقع البحري يمكن أن يدفع قرارات تنمية هذه المزارع التي من شأنها أن تقلل إلى حد كبير من تكلفة الطاقة مع تقليل انبعاثات الكربون أيضا”.

مزارع الرياح البحرية اليوم

hywind-scotland-pilot-floating-wind-park-overview (1)

والخبر السار الآن هو أن مزارع الرياح البحرية الصغيرة تحظى بإهتمام متزايد في جميع أنحاء العالم. ففي المملكة المتحدة تعتقد الشركات الهندسية الآن أنها تستطيع بناء مزارع توربينات الرياح في المحيطات بميزانية أقل من ميزانية بناء محطات الطاقة النووية الجديدة.

وتستخدم مزارع الرياح البحرية اليوم توربينات متصلة بقاع المحيطات حيث تكون بعديدة عن الساحل. و ستكون هذه التوربينات العائمة قادرة على الاستفادة من الرياح القوية.

هذا الشهر سيم تشغيل أول مزرعة لتوربينات الرياح العائمة في العالم في اسكتلندا، و ذلك باستخدام تكنولوجيا منصات النفط حيث من المتوقع أنها ستوفر الطاقة اللازمة لحوالي 20000 منزل.


اقرأ أيضا :


توربينات الرياح العملاقة تقود عصرا جديدا لدعم الطاقة النظيفة

المصدر