يبدو أن دور توربينات الرياح التقليدية سيتضاءل في تحقيق أمن الطاقة في المستقبل، مع ظهور تقنية لتوربينات تحت الماء، لديها القدرة على توليد الكهرباء النظيفة بواقع 3 أضعاف نظيرتها المُنتجَة من التوربينات العادية.
وستُسهِم التوربينات الجديدة في تعزيز كميات الكهرباء النظيفة المولّدة، بما يكفي لتغطية معدلات الطلب المحلي المتنامي على تلك السلعة الإستراتيجية، ومن ثم تحقيق أمن الطاقة.
ومنذ أكثر من 10 سنوات، لم يتوقف العقل البشري عن البحث عن مصادر طاقة بديلة تَخلُف الوقود الأحفوري الحساس بيئيًا، آملًا في توليد الكهرباء النظيفة المستدامة منخفضة التكلفة، وفق ما أورده موقع غيررايس Gearrice التقني المتخصص.
وفي السنوات الأخيرة، قدمت الألواح الشمسية وتوربينات الرياح الإجابة المثالية في مجال توليد الكهرباء المتجددة، إلا أن هذين الخيارين قد تتضاءل أهميتهما -إن لم تنتهِ تمامًا- مع ظهور مفهوم التوربينات العاملة تحت الماء التي ترغب في تطويرها شركة تيدال واط البرازيلية الناشئة عبر استغلال التيارات المائية في المحيطات.
وتستهدف تيدال واط بناء توربينات تحت الماء، تتشابه آلية عملها كثيرًا مع توربينات الرياح التقليدية التي تبرز على ارتفاع عشرات الأمتار من سطح الأرض في مزارع الرياح.
التوربينات العاملة تحت الماء
قال المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة تيدال واط، ماوريسيو كيروز، إنه من أجل توليد الكهرباء المتجددة، تستغل التوربينات العاملة تحت الماء التيارات المائية الحاصلة في المحيطات.
وأوضح أن آلية العمل تلك تتشابه -إلى حد بعيد- مع طريقة تشغيل توربينات الرياح التقليدية التي تستغل التيارات الهوائية في أماكن معينة لتحريك شفرات التوربين الضخمة، لتوليد الكهرباء.
ومع ذلك أشار كيروز إلى أن تقنية توربينات تحت الماء التي يجري تطويرها يصل قطرها إلى 3 أمتار؛ ما يمكّنها من توليد كهرباء بسعة 4.25 ميغاواط، مع وصول سرعة التيارات المائية إلى 1.77 عقدة.
ويعادل هذا الكهرباء المولدّة بواسطة توربين طوله 180 مترًا، بحسب ما قاله كيروز.
ويعني هذا أن التوربينات المائية التي يقل قطرها بواقع 60 مرة، مقارنةً بنظيرتها التقليدية، تستطيع توليد كهرباء أكثر بواقع 3 أضعاف على الأقل نتيجة توافر الحركة غير المحدودة اللازمة لتوليد الكهرباء النظيفة.
ونسبيًا تُعَد تلك البيانات مثيرة أكثر للدهشة؛ نظرًا إلى أنه وبينما تولد توربينات الرياح التقليدية الكهرباء في وقت لا تزيد نسبته على 30% من اليوم، تستطيع التوربينات العاملة تحت الماء توليد الكهرباء خلال وقت يصل إلى 90% من اليوم.
وهذا بالطبع يُسهم في تعزيز معدلات إنتاجية الكهرباء المولدة باستعمال تلك التوربينات المطورة من قِبل الشركة البرازيلية.
تعزيز أمن الطاقة
بديهيًا سيُسهِم تعزيز الإنتاجية في حل الكثير من المعضلات التي يواجهها العديد من حكومات الدول، في مقدمتها النمو السكاني المضطرد، وما يستلزم معه من رفع معدلات توليد الكهرباء لتغطية الطلب المحلي المتنامي بسرعة، ومن ثم الإسهام في تعزيز أمن الطاقة للدول.
وذكرت “تيدال واط” أنه بناءً على معدلات استهلاك الأسر البرازيلية، سيستطيع التوربين الواحد من التوربينات العاملة تحت الماء توفير الكهرباء لقرابة 22.800 أسرة في البلد الواقع في أميركا اللاتينية.
ويمكن مقارنة هذا الرقم بتوربين الرياح الضخم المٌستعمل في الصين والذي لديه القدرة على إتاحة الكهرباء لنحو 25 ألف أسرة في ثاني أكبر بلد تعدادًا للسكان في العالم.
فوائد للأخضر واليابس
لعل أهم ما يميز توربينات الرياح العاملة تحت الماء هو المساحة الصغيرة التي تُركب فيها، مقارنة بنظيرتها التقليدية.
ولا تقتصر فوائد التوربينات العاملة تحت الماء على توليد الطاقة الكهربائية “الخضراء” فحسب، ولكنها تمتد لتشمل الغلاف الجوي؛ كونها عديمة الانبعاثات الملوثة للبيئة.
وفضلًا عن ذلك لا تتسبب تلك التوربينات الجديدة في أي أضرار على الإطلاق للأنظمة الإيكولوجية البحرية؛ ومن ثم فهي تحترم الأخضر واليابس.
في المقابل قد تتسبّب التوربينات التقليدية التي يمكن رؤيتها على بُعد عشرات الكيلومترات، في نفوق -أو حتى إصابة- الطيور نتيجة الاصطدام بها، إلى جانب الآثار البصرية التي تتركها في المدن، وهو ما قد ينطبق كذلك على الألواح الشمسية.
ويُشار إلى أن 70% من سطح الأرض مُغطى بالمياه، وفق بيانات.
وبناءً عليه تُعَد التوربينات الجديدة حلًا مثاليًا لمعضلة شُح الكهرباء عبر استغلال البحار والمحيطات استغلالًا مستدامًا؛ بما يساعد على مكافحة التغيرات المناخية وآثارها السلبية.
ويوضّح الفيديو أدناه -الصادر عن شركة تيدال واط- آلية عمل التوربينات العاملة تحت الماء:
المصدر: الطاقة