الهواء المضغوط.. تقنية صديقة للبيئة قد تغير معادلة الطاقة عالمياً

في ظل السعي العالمي للبحث عن وسائل جديدة لإنتاج وتخزين الطاقة النظيفة، برزت وسيلة جديدة لتخزين الطاقة عبر تقنية “الهواء المضغوط. وتعد هذه التقنية، وفقاً لمجلة “بوبيولار ميكانيكس” الأميركية، أقل تكلفة وتلويثاً للبيئة من وسائل أخرى مثل التخزين المائي.

وستنافس محطتان جديدتان، قيد الإنشاء، لتخزين طاقة الهواء المضغوط قريباً، أكبر المنشآت غير الكهرومائية في العالم، إذ ستستوعبان ما يصل إلى 10 جيجاوات/ساعة من الطاقة، بحسب المجلة.

والهواء المضغوط جزء من نوع مألوف من تخزين الطاقة. وعلى غرار مزرعة بطاريات إيلون ماسك في أستراليا، وغيرها من مرافق تخزين فائض الطاقة، فإن الهدف من منشأة الهواء المضغوط هو الحصول على الطاقة الإضافية في الأوقات التي يتحقق فيها فائض، وإعادتها إلى الشبكة خلال ذروة الاستخدام.

طريقة العمل

وتعمل الطاقة الإضافية من الشبكة على تشغيل ضاغط هواء، بحيث يتم تخزين الهواء المضغوط في منشأة مخصصة لذلك، وفي وقت لاحق، عندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة، يقوم الهواء المضغوط بتشغيل توربين لتوليد الطاقة، وتخزن المنشأة أيضاً الحرارة الناتجة عن ضغط الهواء، للمساعدة في تسهيل عملية التوربينات لاحقاً.

وبينما تتراوح كفاءة الأنظمة المماثلة بين نحو 40 و50%، فإن كفاءة النظام الجديد الذي تنتجه شركة “هيدروستور” الكندية، الرائدة عالمياً في بناء وحدات التخزين الكهرومائية تصل إلى 60%.

وسوف تخزن “هيدروستور” الهواء المضغوط في خزان مملوء جزئياً بالماء لموازنة الضغط. وسيستوعب النظام بأكمله ما يصل إلى 12 ساعة من الطاقة، للشبكات التي ستتم تغذيتها من المحطتين المخطط لهما (الأولى في روزاموند بولاية كاليفورنيا الأميركية، بينما سيتم تحديد الموقع الثاني لاحقاً).

ومن المقرر افتتاح أول محطتين لشركة “هيدروستور” في عام 2026، وتقول الشركة إن العمر الافتراضي لنظامها يستمر مدة 50 عاماً تقريباً، ما يجعله أطول عمراً من أي وسيلة تخزين أخرى للطاقة من نوعه تقريباً.

التحول للهواء المضغوط

وبينما يعد التخزين المائي جزءاً كبيراً من مشهد الطاقة العالمي، فإن تخزين كميات هائلة من المياه يتطلب الكثير من البنية التحتية، التي تقول “هيدروستور” إنها تستخدم الكثير من الطاقة التي تحاول توفيرها في النهاية. ويعد هذا منطقياً بالنظر إلى القوة النسبية للماء، مقارنة بالهواء المضغوط بشدة.

وقالت مجلة “نيو أطلس”، إن محطات ضخ المياه تمثل حوالي 95% من شبكة تخزين الطاقة والمحطات الضخمة التي تعمل منذ الثمانينات، إلا أن المشكلة تكمن في الحاجة إلى نوع معين من المواقع، وكمية هائلة من الخرسانة لبناء محطة ضخ المياه، والتي تعمل ضد هدف الوصول إلى صافٍ صفر انبعاثات كربونية.

تجدر الإشارة إلى أن تعفن الغطاء النباتي المحاصر في السدود،، يسهم في انبعاثات غازات مسببة للاحتباس الحراري. وفي الوقت ذاته، فإن أكبر البطاريات الضخمة التي تم تصنيعها حتى الآن هي في نطاق 200 ميجاوات فقط، على الرغم من التخطيط لمنشآت أكبر بطاقة 1 جيجاوات.