هل يمكن أن تتفوق الطاقة الحرارية الأرضية على الطاقة النووية؟
تاريخ النشر: 17th, September 2024 GMT
قبل ما يقرب من ثلاثة عقود، تحدى جورج ميتشل، رجل النفط المستقل وأب التكسير الهيدروليكي، شركات النفط الكبرى والحكمة التقليدية لصناعته من خلال جعل تقنية ضخ السوائل والرمال إلى الأرض التي كانت غير اقتصادية حتى ذلك الوقت لإخراج الغاز والنفط من الصخر الزيتي والتكوينات الجيولوجية الضيقة الأخرى تقنية عملية. الزيادة الهائلة في الإنتاجية التي نتجت عن ذلك، والمعروفة بثورة الصخر الزيتي، حولت أعمال الهيدروكربون العالمية.
الآن تطبق شركة "فيرفو إنيرجي"، وهي شركة ناشئة أخرى من تكساس، مثل هذا التكسير الهيدروليكي - إلى جانب تقنيات أخرى مستعارة من صناعة البترول - على قطاع الطاقة الحرارية الأرضية النائم. إذا نجحت، فهذا يعني أن هذا المصدر الهامشي نسبيا للطاقة قد يصبح بمرور الوقت لاعبا رئيسيا في مزيج الطاقة، بحسب تقرير في مجلة "إيكونوميست".
إن الدافع وراء الطاقة الحرارية الأرضية هو تسخير الحرارة الوفيرة تحت سطح الأرض لأغراض مفيدة، ويتم ذلك عادة من خلال الاستفادة من خزانات المياه الساخنة أو البخار تحت الأرض.
وبما أن هذه الخزانات لا توجد إلا في مناطق محدودة، فإن هذا يحد إلى حد كبير من إمكانات الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية. وعلى النقيض من ذلك، تستخدم "الأنظمة الحرارية الأرضية المحسنة"، مثل تلك التي نشرتها شركة فيرفو، التحفيز الهيدروليكي لإنشاء قنوات في الصخور الساخنة في أي مكان تقريبا. حيث تضخ بئر واحدة الماء في تلك القنوات، حيث يتم تسخينه بشكل طبيعي إلى 200 درجة مئوية أو أعلى. ثم تقوم بئر أخرى بجلب تلك المياه الساخنة إلى السطح، حيث يتم استخدامها لتوليد الكهرباء من خلال تشغيل توربين بخاري.
إن النهج يواجه تحدياته. فمن ناحية، قد يتضمن الوصول إلى صخور ساخنة بما فيه الكفاية الحفر لأربعة أميال أو أكثر تحت الأرض، وهو أمر مكلف ومعقد من الناحية التكنولوجية ــ ويستغرق وقتا طويلا. وبالإضافة إلى ذلك، وكما هي الحال مع جميع مشاريع التكسير الهيدروليكي، هناك مخاطر محلية من الزلازل الطفيفة (أدت إحدى تجارب الأنظمة الحرارية الأرضية المحسنة التي أجريت في سويسرا في عام 2006 إلى هزة أرضية بقوة 3.4 درجة).
ولكن لماذا لا يكون هذا المشروع ناجحا؟ لأن الأنظمة الحرارية الأرضية المحسنة تستخدم المياه من السطح بدلا من الاعتماد على برك تحت الأرض موجودة مسبقا، فإنها يمكن أن تساهم في زيادة الضغوط المائية في المناطق الجافة.
ورغم التحديات، فإن الصخور الساخنة تلقى نجاحا. ففي العام الماضي، نجحت شركة فيرفو في إكمال مشروع تجريبي في نيفادا، وحصلت على غوغل كعميل مبكر. وفي حزيران/ يونيو أكدت أن شركة ساوثرن كاليفورنيا إديسون، وهي شركة طاقة كبيرة، وافقت على شراء 320 ميغاواط من الطاقة من مشروعها الجديد الأكبر حجما في يوتا، والذي يهدف إلى تطبيق أساليب الإنتاج على مستوى صناعي لتوسيع نطاق التكنولوجيا التجريبية. والصفقة هي أكبر اتفاقية شراء طاقة على الإطلاق للطاقة الحرارية الأرضية.
وفي العاشر من أيلول/ سبتمبر كشفت فيرفو عن المزيد من الأخبار الجيدة. فعلى الرغم من الحاجة إلى الحفر بشكل أعمق في موقعها في يوتا، فقد تمكنت من القيام بذلك في غضون 21 يوما فقط، مما أدى إلى خفض وقت الحفر بنسبة 70% مقارنة بموقع نيفادا. كما تمكنت من حفر رابع آبارها بنصف التكلفة التي استغرقتها لحفر الآبار الأولى، وذلك أساسا بفضل "التعلم بالممارسة". وقد تجاوزت الشركة بالفعل الأهداف التي حددتها وزارة الطاقة الأمريكية لمنتجي الطاقة الحرارية الأرضية بحلول عام 2035.
وقد يتبين أيضا أن الصخور الساخنة عبارة عن بطاريات فعالة بشكل مدهش.
يزعم بحث نُشر في كانون الثاني/ يناير في مجلة Nature" Energy " أن مواقع الأنظمة الحرارية الأرضية المحسنة يمكن تشغيلها بمرونة مع ضخ المزيد من المياه تحت الأرض عند الحاجة لبناء الضغط وإطلاق السائل عند الطلب لتوليد الطاقة. سيؤدي هذا في الواقع إلى تحويلها إلى أنظمة تخزين طاقة عملاقة ومريحة، وقادرة على استبدال الناتج المفقود من مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في الأيام الملبدة بالغيوم أو الخالية من الرياح.
عادة، ترتفع أسعار الكهرباء خلال مثل هذه الأزمات، لذلك يمكن للطاقة الإضافية المنتجة أن تجلب سعرا ممتازا كما يمكن أن تساعد أيضا في تجنب العجز أو الانقطاع.
من خلال الجمع بين هذه القيمة الاقتصادية الإضافية والمدخرات المتوقعة من خفض تكاليف الحفر، يقدر العلماء أن أكثر من 100 غيغاوات من الطاقة الحرارية الأرضية يمكن تشغيلها بربح في الغرب الأمريكي، متجاوزة إنتاج المنظومة النووية بأكملها في البلاد.
ولكن ما هو الحجم الذي قد تبلغه الطاقة الحرارية الأرضية؟ إنها كبيرة بما يكفي. ورغم أن تحليلات وزارة الطاقة تشير إلى أن موارد الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية لا تتجاوز 40 غيغاوات في أمريكا، فإن التقنيات الجديدة تعمل على توسيع الإمكانات النظرية إلى 5500 غيغاوات في مختلف أنحاء البلاد، مع إمكانات قوية في أكثر من نصف الولايات.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي صحافة صحافة إسرائيلية الأرض الطاقة النووية نووي طاقة الأرض سياسة سياسة صحافة صحافة صحافة صحافة صحافة صحافة صحافة صحافة صحافة صحافة سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة الطاقة الحراریة الأرضیة تحت الأرض من خلال
إقرأ أيضاً:
تونس تشهد العديد من «الهزّات الأرضية» خلال أيام.. هل هنالك إمكانية لحدوث «زلزال»؟
شهدت تونس منذ بداية فبراير الجاري، عدة هزات أرضية ضرب معظمها ولاية سيدي بوزيد، وآخر الهزات التي ضربت تونس وقعت يوم أمس الأربعاء، حيث بلغت قوتها 3.5 درجات، على بُعد 8 كلم شرق المكناسي، وشعر بها عدد من سكان المعتمدية، فما أسباب هذه الهزات وهل هنالك إمكانية لحدوث زلزال؟
وول ذلك، أوضح رئيس مصلحة البحث والتطوير في الجيوفيزياء بالمعهد الوطني للرصد الجوي حسان الحامدي، أن “أسباب تسجيل هذه الهزات تعود بالأساس إلى نشاطات تكتونية تحت سطح الأرض”.
وبحسب إذاعة “موزاييك اف ام التونسية”، أشار الحامدي، “إلى أن المنطقة التي تشهد هذه الهزات تقع بالقرب من حدود الصفائح التكتونية، وبحكم أن البلاد التونسية تقع في الضفة الشمالية للصفيحة الإفريقية التي هي في حركة مستمرة نحو الصفيحة الأوروآسيوية، فإن هذه المناطق تشهد تراكم توترات وطاقة هائلة بسبب انزلاق صفائح (اندساسها تحت صفائح أخرى) أو تلاقيها (تصادمها) أو تباعدها”.
وبين رئيس مصلحة البحث والتطوير أن “المناطق التي شهدت الهزات الأرضية توجد فيها شبكة متداخلة من الفوالق والصدوع النشطة حاليا، والتي عندما تتراكم فيها كمية كبيرة من الطاقة تصل إلى حد معين فتتلاشى متمثلة في هزّات أرضية نشهدها على السطح، وهذا ما يبرر كون هذه المناطق متحركة وتشهد منذ بداية الشهر الحالي عدة هزات أرضية”.
وأشار حسان الحامدي، إلى أن “الهزة الأولى كانت الرئيسية، ووقعت بمنطقة المكناسي في ولاية سيدي بوزيد، في الثالث من فبراير، بقوة 4.9 درجات على سلم ريختر، ثم تلتها عدة هزات ارتدادية ضعيفة نوعا ما ومرتبطة بالرجّة الرئيسية، باعتبار تقاربها معها في الزمن وحدوثها في الأماكن ذاتها والقريبة منها.
وشدد على أن احتمال حدوث زلزال مدّمر ينتج عن هذه الهزات ضعيف، موضحا أن إمكانية حدوث هزات أخرى أمر وارد”.
ولفت الحامدي إلى “أن الهزات الأرضية المسجلة لم تسبب أضرارا كبيرة على مستوى البنية التحتية أو الأرواح البشرية، ما عدا بعض الشقوق في بعض البنايات”.