نموذج جديد لإزالة الكربون من أنظمة الطاقة الكهربائية

أبوظبي: عبد الرحمن سعيد

طور فريق بحثي من «جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا» في أبوظبي نموذجاً لنظام كهربائي مخصص لإزالة الكربون من أنظمة الطاقة الكهربائية إزالة تدريجية وفعالة، وأظهر نموذجهم توفراً متزايداً للطاقة مع تزايد حجم التخزين وزيادة كبيرة في خطط تقليل ثاني أكسيد الكربون، بالتزامن مع استخدام وحدة التخزين بشكل مختلف.

وضم الفريق البحثي الدكتور ماتيو تشيزا، رئيس مختبر الطاقة وعلوم النانو في جامعة خليفة، بالتعاون مع باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة ترومسو في النرويج.

وأوضح الفريق أن النموذج الجديد حقيقي مقترن بمفهوم تخزين الطاقة الحرارية الحالي، لإظهار الطريقة التي يمكن أن تسهم إضافة أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية إلى الشبكات الحالية في إزالة الكربون من أنظمة الطاقة الكهربائية إزالةً تدريجية وفعالة، وفي سياق الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، يجب أن يعتمد نظام الطاقة اعتماداً أقل على تكنولوجيات الوقود الأحفوري التي تخدم الشبكة حالياً، وأن يعتمد اعتماداً أكبر على الطاقة الناتجة عن وحدة التخزين الكهروضوئية.

وبين الفريق أن للزيادة في مصادر الطاقة المتجددة، التي تشمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية، دوراً بارزاً في إنتاج الطاقة، حيث تعد أمراً بالغ الأهمية لإزالة الكربون من أنظمة الطاقة الكهربائية، كما أنها تنافس الطرائق التقليدية لتحقيق التوازن بين العرض والطلب على الطاقة بسبب تقلّبها المعتمد على الطقس، ويستلزم هذا التحول إيجاد حل قوي لتخزين الطاقة، وهو الذي لا يكتفي بقدرته على تخزين فائض الكهرباء خلال مراحل انخفاض الطلب فحسب؛ بل يمكنه تحقيق استقرار الشبكة في وجه التقلبات غير المتوقعة أيضاً.

وقال الدكتور ماتيو: «تبدأ دراسات نمذجة دمج تخزين الطاقة في أنظمة الطاقة من صفحة بيضاء افتراضية أو سيناريو «مجال جديد»، الذي لا يتحول دائماً إلى تطبيقات فعّالة في العالم الحقيقي، وفي هذا السياق، تتبع دراستنا نهجاً عملياً في البحث في إمكانية تحويل البنى التحتية الحالية للكهرباء نحو إزالة الكربون. وتضمن أنظمة تخزين الطاقة توفير إمدادات طاقة مستمرة ومتوازنة، بامتصاص فائض الكهرباء وإرساله أثناء ذروة الطلب أو توقف الإنتاج. كما أنها توفر حصة أكبر من تكنولوجيات الطاقة المتجددة الفعالة من حيث الكلفة في مزيج الطاقة، ما يخفف الحاجة إلى الحد من إنتاج الطاقة المتجددة عندما تفوق الطلب الفوري».

وتابع: «تشير المواقع الجغرافية للتكنولوجيات، التي تشمل تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ وتخزين الطاقة بالهواء المضغوط، إلى الحاجة إلى حلول ذات قابلية أعلى للتطبيق عالمياً، على الرغم من أنها تمثل أماكن مثالية لتخزين الطاقة على نطاق واسع، ويمكن القول إن تخزين الهيدروجين يبشر بتلبية الاحتياجات طويلة المدى، إلا أنه يواجه كلفاً رأسمالية عالية، ما يجعله ملائماً أكثر للتخزين الموسمي».

المصدر: صحيفة الخليج