هل تتحول آبار النفط والغاز المهجورة في أميركا إلى بطاريات للطاقة المتجددة؟ (تقرير)

تسعى شركة رينيويل إنرجي الأميركية الناشئة إلى استنباط حلّ مناخي غير مستغَل من العدد الهائل لآبار النفط والغاز المهجورة في أنحاء الولايات المتحدة.

وعلى الرغم من قلة عدد مؤيدي استغلال تلك الآبار غير النشطة، فإن رئيس شركة رينيويل إنرجي، كيمب غريغوري، متحمس للمضي قدمًا في خطته، للاستفادة من طاقة الجاذبية والتخلص من انبعاثات غاز الميثان، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

لتوضيح السبب، يقف كيمب غريغوري بجانب بئر بعمق 1219.2 مترًا في ضواحي مدينة بيكرسفيلد، بولاية كاليفورنيا، إذ تُعلّق كتلة تزن 1360.77 كيلوغرامًا على حزمة أسلاك عميقة تحت سطح البئر.

وبضغطة زر، يبدأ غريغوري تشغيل محرك صغير، وسحب الكتلة للأعلى من فوهة البئر حتى تصل إلى ارتفاع محدد مسبقًا، ويزداد وزن الكتلة، وتتحول إلى مصدر للطاقة الكامنة.

• الآبار غير النشطة قد تنعش إنتاج النفط الإيراني وتدعم الاحتياطيات

ويضغط غريغوري على زر آخر، وتبدأ الكتلة في الهبوط، مُطلقة تلك الطاقة على شكل كهرباء يمكن نقلها إلى شبكة الكهرباء، حسبما نشرته وكالة بلومبرغ (Bloomberg) في 5 مايو/أيار الجاري.

وقال غريغوري -الذي شارك في تأسيس شركة رينيويل إنرجي الناشئة في عام 2020-: "صُمّم النظام لتخزين ما يقرب من 2 كيلوواط/ساعة من الكهرباء، وهي بالكاد تكفي لتشغيل مجفف منزلي".

طموحات الشركة

تطمح شركة رينيويل إنرجي الأميركية الناشئة في بناء أنظمة أكبر تصل إلى 30% من ملايين آبار النفط والغاز المهجورة عبر الولايات المتحدة.

ومن خلال القيام بذلك، تريد رينيويل إنرجي تحويل البنية التحتية المسؤولة عن تلويث الكوكب إلى حل يعالج أحد أكبر تحديات تحول الطاقة، وتخزين الكهرباء بصورة اقتصادية ومستدامة.

وللإبقاء على الاحتباس الحراري دون مستوى 1.5 درجة مئوية، يجب توليد نحو 90% من الكهرباء في العالم من الألواح الشمسية وتوربينات الرياح ومصادر الوقود غير الأحفوري الأخرى بحلول منتصف القرن، ارتفاعًا من نحو 30% الآن، وفقًا لتقديرات وكالة الطاقة الدولية.

وفي المقابل، ستتطلب إضافة المزيد من الطاقة المتجددة إلى المزيج حلولًا لتخزين الكهرباء الزائدة المتولدة في أيام هبوب الرياح تحديدًا، أو توزيع الكهرباء المخزنة عندما تقلّل السحب من توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية، حسب تقرير اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وتساعد البطاريات القابلة لإعادة الشحن في تلبية هذه الحاجة، على الرغم من أنّ المعادن اللازمة لإنتاج بطاريات أيونات الليثيوم نادرة حاليًا ومكلفة من حيث التعدين.

وعلى الرغم من الانخفاض المستمر في أسعار بطاريات أيونات الليثيوم، فإنه ما يزال من الممكن أن تكلف 100 دولار لتخزين 1 كيلوواط/ساعة من الكهرباء بهذه الطريقة في عام 2026، وفقًا لمنصة أبحاث بلومبرغ لتمويل الطاقة الجديدة.

ويتوقع المؤسس المشارك، الرئيس التنفيذي لشركة رينيويل إنرجي الأميركية الناشئة كيمب غريغوري، أن حل تخزين الكهرباء بالجاذبية لدى الشركة -الذي يعتمد إلى حد كبير على أنابيب الصلب رخيصة الثمن المعاد تدويرها من حقول النفط والمكونات الجاهزة- قد يكلف أقل من 5 دولارات لكل كيلوواط/ساعة بحلول عام 2028.

• أول بطارية لتخزين الكهرباء تدخل مرحلة الإنتاج الكامل في أستراليا

وقال الخبير في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (إن آر إي إل) -وهو مؤسسة بحثية حكومية أميركية- دايو أكينديبي: "إن تحويل آبار النفط والغاز المهجورة إلى بطاريات جاذبية يمكن أن ينعش عددًا كبيرًا من هذه الآبار غير المنتجة".

وتقدّر شركة رينيويل إنرجي أن الولايات المتحدة وحدها أنفقت ما يقرب من 4 تريليونات دولار لحفر تلك الآبار وبنائها، حسبما نشرته وكالة بلومبرغ (Bloomberg) في 5 مايو/أيار الجاري.

وفي محاولة لإعادة استعمال البنية التحتية المعرّضة للهدر، والتحول إلى مصدر لتلوث بغاز الميثان، قدمت وزارة الطاقة الأميركية 2.7 مليون دولار في شكل منح إلى رينيويل إنرجي بالشراكة مع المختبر الوطني للطاقة المتجددة لاختبار تقنية تخزين طاقة الجاذبية وتحسينها.

المكاسب المناخية

تنطوي خطة شركة رينيويل إنرجي الأميركية الناشئة على مكاسب مناخية محتملة، إذ تمتلك شركات النفط والغاز حوافز قليلة نسبيًا لتنظيف عملياتها، ويتم التخلي عن العديد من الآبار غير المنتجة دون إغلاقها بصورة صحيحة.

ويُظهر آخر تقدير متاح من وكالة حماية البيئة الأميركية أن البلاد لديها ما لا يقل عن مليون بئر مهجورة في عام 2019، وأصدرت مجتمعة قدرًا كبيرًا من غاز الميثان الذي يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الكوكب مثل ما يقرب من انبعاثات 450 ألف بقرة.

وسيشمل حل شركة رينيويل إنرجي سدّ آبار النفط والغاز المهجورة، ما يقلل من مخاطر انبعاثات غاز الميثان المتسربة، التي تكون أكثر قوة بمقدار 80 مرة من ثاني أكسيد الكربون.

طريقة الاستفادة من آبار النفط والغاز المهجورة

في حال تمكنت شركة رينيويل إنرجي الأميركية الناشئة من التغلب على تحدياتها التقنية، فإن الشركة مستعدة لتغيير مشهد الطاقة، بحسب المؤسس المشارك، الرئيس التنفيذي للشركة كيمب غريغوري.

وتتمثّل خطة الشركة الأولية في بيع تقنية رينيويل لتشغيل حقول النفط والغاز التي تُعد موطنًا للآبار غير المنتجة، ما يسمح للآبار الناضبة بتخزين الطاقة المتجددة الزائدة عندما تنخفض الأسعار والطلب.

• أميركا تدعم تحول الطاقة في المناطق الريفية بـ3 طرق

وعلى الرغم من أن بطاريات الجاذبية من شركة رينيويل تهدف إلى تسهيل التحول الأوسع إلى الطاقة المتجددة، فإن هذا يعني أن مرحلتها الأولى ستوفر كهرباء معقولة التكلفة لتشغيل عمليات النفط والغاز. ويرى غريغوري أن تقنية الشركة هذه يمكن أن تساعد في إزالة الكربون.

وقال: "سينعكس تأثير نمونا في تنظيف المزيد من آبار النفط والغاز بصفة أسرع من أي شيء آخر، ووسيلة ناجحة لتخزين الكهرباء لمساعدة طاقة الرياح والطاقة الشمسية على اكتساب حصة في السوق".

ونظرًا إلى نضوب الآبار الأخرى، من المحتمل أن تؤجرها الشركة الناشئة، ثم تجهزها بتقنيتها لزيادة سعة التخزين، بدلًا من التخلي عنها، وفق ما اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وقد يسمح هذا النهج بدوره لشركة رينيويل إنرجي بالاستفادة من عميل جديد؛ وهو مشغلو شبكات الشبكة الذين يحتاجون إلى المساعدة في موازنة الطلب على الكهرباء مع العرض.

وترى رينيويل إنرجي أن عمق كل بئر وحجمها يندرج ضمن المحددات الرئيسة لمقدار الكهرباء التي يمكن تخزينها.

وتتوقع الشركة أن البئر الاعتيادية، التي ستنشر فيها تقنيتها، يمكن أن تخزن 150 كيلوواط/ساعة من الكهرباء، وهو ما يكفي لتزويد 5 منازل أميركية متوسطة بالكهرباء لمدة يوم واحد.

وبالنسبة إلى الآبار التي يزيد عمقها على 3657.6 مترًا، تأمل شركة رينيويل إنرجي في نشر نظام أكبر يمكنه تخزين 300 كيلوواط/ ساعة من الكهرباء، حسبما نشرته وكالة بلومبرغ (Bloomberg) في 5 مايو/أيار الجاري.

وأشاد الباحث الزائر المتخصص في تخزين الطاقة في إمبريال كوليدج لندن، أوليفر شميدت، بطموح شركة رينويل في إعادة توظيف آبار النفط والغاز المهجورة، لكنه ما يزال متشككًا في قدرتها على توسيع نطاق التكنولوجيا.

ومن وجهة نظره، فإن الوقت والمال والقوى العاملة اللازمة لتعديل سعة هذه الآبار يمكن أن تكون باهظة. وقد بلغت تكلفة أول نموذج أولي لشركة رينيويل نحو 600 ألف دولار أميركي للبناء والتركيب، وفقًا للشركة.

وقد تأتي المشكلة الأكثر إلحاحًا من الجانب التنظيمي، إذ يُطلب من آبار النفط والغاز المهجورة بموجب القانون إيقاف تشغيلها، وهي عملية تتضمن عادةً إزالة المعدات، وسد البئر بالخرسانة وتغطيتها، لكن المشرعين الأميركيين لم يعترفوا بعد بآبار الجاذبية بصفتها خيارًا بديلًا.

وهذا لا يقلق غريغوري، الذي كان يتحدث مع صناع السياسة في ولايتي كاليفورنيا وكولورادو بشأن نشر تقنية رينيويل.

اقرأ أيضًا..

• الهيدروجين في سلطنة عمان.. تحدٍّ جديد "ما زال قيد الاستكشاف" (تقرير)
• كيف تتحدد تكلفة مشروعات احتجاز الكربون وتخزينه؟ (تقرير)
• "الطاقة" تعيد نشر توقعات أسعار النفط لـ10 خبراء.. الرؤية تتحقق بعد 4 أشهر