تقنية جديدة توفر الكهرباء النظيفة لـ500 مليون هندي (دراسة)

بات حلم توصيل الكهرباء النظيفة إلى سكان القرى الهندية قريبًا بفضل تقنية ابتكارية توصل إليها فريق من الباحثين، التي يمكن التعويل عليها في جهود إزالة الكربون من البلد الأعلى تعدادًا للسكان في العالم.

وتتوافق التقنية الجديدة مع مستهدفات نيودلهي في خفض الانبعاثات الكربونية، عبر استعمال المصادر المتجددة، ضمن جهود أوسع للوصول إلى الحياد الكربوني.

ولامس استهلاك الكهرباء في الهند مستويات قياسية خلال العام المالي 2022-2023 بأكمله بنحو 1.504 تريليون وحدة، وهو أعلى من 1.374 تريليون وحدة شهدها العام المالي 2021-2022، وفق أرقام طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتبدأ السنة المالية في الهند من 1 أبريل/نيسان، وتنتهي في 31 مارس/آذار.

الانحلال الحراري

كشف باحثون النقاب عن إستراتيجية جديدة لإدارة المخلفات من الممكن أن تساعد سكان المناطق الريفية في الهند على خفض معدلات التلوث الهوائي، وتحسين صحة التربة، وتوليد الكهرباء النظيفة، وفق ما أظهرته نتائج دراسة نشرتها قاعدة بيانات ساينس دايركت (ScienceDirect)، المعنية بنشر الأبحاث العلمية والتابعة لدار النشر الهولندية الشهيرة إلزيفير (Elsevier).

وأسفر تعاون دولي بين الخبراء الأكاديميين عن تحليل مفصل للكيفية التي يمكن بها أن تحول عملية الانحلال الحراري فضلات الكتلة الحيوية مثل قش الأرز والسماد والخشب إلى حل لمشكلات 3 شائعة.

والانحلال الحراري هو نوع من إعادة التدوير الكيميائي الذي يحول ما تبقى من المواد العضوية المتبقية إلى الجزيئات المكونة لها، وتعمل خاصية الانحلال الحراري عبر عزل النفايات داخل غرفة خالية من الأكسجين، وتسخينها إلى أكثر من 400 درجة مئوية، ما يَنتُج عنه مواد كيميائية نافعة.

وأوضح الباحثون الطريقة التي من الممكن أن تساعد بها 3 منتجات ناتجة عن عملية الانحلال الحراري الوقود الحيوي والغاز الاصطناعي وأسمدة الفحم الحيوي سكان القرى على أن يحيوا حياة صحية ونظيفة مع زيادة إنتاجيتهم الزراعية.

الكهرباء النظيفة

بدأ المشروع بدراسة مسحية شملت قرابة 1200 أسرة ريفية تسكن ولاية أوديشا شرق الهند، واستكشاف تجاربهم في الطهي وإمداد منازلهم بالكهرباء النظيفة والزراعة.

وأبدى ما يزيد على 80% من الأسر التي شملها المسح رغبتهم في التحول من الطهي المنزلي بالفحم الذي يَنتُج عنه دخان كثيف إلى خيارات نظيفة، كما برز الوصول إلى كهرباء الشبكة الموثوق بها أولوية لقرابة كل المشاركين في الدراسة.

وقال نحو 90%، إنهم ستكون لديهم رغبة في بيع المخلفات الزراعية لدعم الطاقة الحيوية، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

نظام توليد الطاقة الثلاثي

ساعدت ردود الأسر المشاركة وتعليقاتهم فريق الباحثين على إعداد تصميم لما يُطلقون عليه أنظمة التوليد الثلاثة للطاقة الحيوية (Bioenergy Trigeneration systems) المشار إليه اختصارًا بـ"بيو تريغ" (BioTRIG)، نظام انحلال حراري على المستوى المجتمعي يجري تشغيله بمخلفات المزارعين، التي يمكن أن تقدم فوائد كثيرة للمجتمعات الريفية التي تعيش تحت خط الفقر.

وسيساعد الغاز الاصطناعي والوقود الحيوي على تدفئة نظام الانحلال الحراري وتشغيله في الدورات المستقبلية، مع استعمال فائض الكهرباء لتشغيل الأسر والشركات المحلية.

ويشير الغاز الاصطناعي إلى خليط الغازات الذي يحتوي على كميات مختلفة من أول أكسيد الكربون والهيدروجين.

ويمكن كذلك استعمال الوقود الحيوي منخفض الانبعاثات، ليحل محل وقود الطهي ذو الانبعاثات المرتفعة في المنازل، ويمكن استعمال الفحم الحيوي لتخزين الكربون وتحسين خصوبة التربة.

خفض الانبعاثات

أثبتت عمليات المحاكاة الحاسوبية لمدى فاعلية نظام بيو تريغ في تطبيقات العالم الحقيقي، أنه من الممكن أن يساعد في خفض انبعاثات غازات الدفيئة -المسبب الرئيس لظاهرة الاحتباس الحراري- من المجتمعات بنحو 350 كيلوغرامًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون للفرد سنويًا.

وقال الباحث في كلية الهندسة بجامعة غلاسكو، سيمنغ يو الذي يقود مشروع البحث: "التلوث الهوائي الداخلي هو قضية خطيرة في المناطق الريفية في الهند، إذ يؤثر الطهي بالوقود الأحفوري في المساكن منعدمة التهوية بطرق متفاوتة على صحة النساء والأطفال".

وتواجه تلك المجتمعات كذلك تدهورًا حادًا في الأراضي الصالحة للزراعة جراء الممارسات الزراعية غير المستدامة، كما يبدو الوصول إلى الكهرباء النظيفة المستدامة تحديًا مستمرًا.

وأضاف يو: "نظام بيو تريغ لديه القدرة على المساعدة لمواجهة كل تلك المشكلات الخطيرة عبر إستراتيجية ثلاثية لتحويل المخلفات غير المستعملة إلى 3 مصادر نافعة للطاقة الحيوية".

وأتم:"حال طُبق في بلد بحجم الهند، قد يكون لهذا النظام تأثير كبير في الانبعاثات المناخية والصحة العامة".

الدعم المالي

توصل الباحثون، عبر نماذج معينة، إلى أن نظام بيو تريغ لن يكون قادرًا على دعم نفسه ماليًا في المراحل الأولى نتيجة ارتفاع التكاليف الأولية.

وفي هذا الخصوص قال البروفيسور في كلية آدم سميث لإدارة الأعمال بجامعة غلاسكو والمؤلف المشارك للدراسة جيليان غوردون: "يمكن لنموذجين تجاريين دائريين جديدين أن يساعدا في تيسير التحول إلى اعتماد بيو تريغ على نطاق واسع".

وواصل غوردون: "في أحد السيناريوهات، يكون بمقدور شريك من القطاع الخاص أن يتيح التمويل الأولي لإنشاء وحدات الانحلال الحراري، نظير حصوله على مزايا اجتماعية، ما يُسهم في توفير فرص عمل عبر تدريب الفرق المحلية على تشغيل العملية".

وتابع: "هناك بديل من الممكن أن يخفض التكاليف عبر مطالبة سكان القرى بالإسهام بالمواد المكونة لنفاياتهم، مقابل حصولهم على الفحم والوقود الحيويين مجانًا، وهو خيار يوفر عليهم الكثير من الأموال".

وأردف: "يحدونا الأمل في أن تساعد تأثيرات المناخ والصحة والزراعة إلى جانب الإمكانات الاقتصادية التي تُظهرها الدراسة على جعل بيو تريغ مشروعًا تنظر إليه الحكومات والممولون والمنظمات غير الحكومية نظرة مختلفة، لتقييم الفوائد التي يمكن أن يجلبها إلى نصف مليار شخص يعيشون في المناطق الريفية في الهند".

موضوعات متعلقة..

• استهلاك الكهرباء في الهند يحقق مستوى قياسيًا خلال 8 أشهر
• طوارئ خشية انقطاع الكهرباء في الهند.. وموقف حرج للطاقة النظيفة
• الطلب على الكهرباء في الهند يرتفع إلى أعلى مستوياته على الإطلاق

اقرأ أيضًا..

• فشل صفقة الدمج بين أدنوك وأو إم في النمساوية
• ذكرى غزو أوكرانيا.. 11 تقريرًا ترصد تطورات أسواق الطاقة (ملف خاص)
• قطاع البطاريات الأوروبي.. إستراتيجية بـ6 محاور قد تخرجه