توليد الكهرباء من الأعاصير.. ماذا تعرف عن هذه التقنية؟

ظل توليد الكهرباء من الأعاصير حُلمًا بعيد المنال، بل فكرة أشبه بالخيال العلمي، قبل أن يبدو هذا الحُلم -الآن- قريبًا من الواقع، بفضل تقنية أميركية جديدة.

وظلّت تلك الظواهر الطبيعية تمثّل عقبة كبرى أمام استغلال طاقة الرياح، بل وتؤدي، في أغلب الأحيان، إلى تعليق مؤقت لعمل التوربينات.

ولطالما تسببت أعاصير -مثل كاترينا وساندي وباتريشيا- بإحداث فوضى في الولايات المتحدة الأميركية، قبل أن تصبح الآن قريبة من تقديم خدماتها إلى الشبكة الكهربائية.

وتحتاج مزارع الرياح البحرية المبنية على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة وفي خليج المكسيك إلى تصميمها بحيث تتحمل رياحًا أقوى مما تتطلبه معايير التصميم الحالية، وقد تتطلب تعديلات أخرى كذلك، وإلّا أصبحت عُرضة لخطر التلف أو حتى التدمير في حالة الأعاصير القوية، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

كاترينا وساندي

يمثّل توليد الكهرباء من الأعاصير تحديًا كبيرًا في الولايات المتحدة، في حين تعاني مدن بأكملها، مثل نيو أورليانز الواقعة في ولاية أريزونا، مخاطر الاختفاء جراء تلك الظاهرة الباعثة جدًا على القلق، وفق ما أورده موقع إيكو نيوز (ECO News).

ويعمل العلماء على مدار الساعة لتسخير الرياح الشديدة، أو حتى الأعاصير، واستعمالها لإنتاج كميات لا محدودة من الكهرباء المستدامة؛ ما سيمكّن من ترويض العديد من الأعاصير المدمرة.

وتمتلك رياح الأعاصير القوية إمكانات هائلة في إنتاج الطاقة إذا نجح العلماء والمتخصصون في ترويض تلك القوة المدمرة قدر المستطاع.

ولا تُصمم توربينات الرياح التقليدية لمواجهة الرياح العاتية أو الأعاصير؛ ما يدفع الشركات المشغّلة إلى إيقافها تجنبًا للتلف أو حتى الدمار في ظروف الطقس المتطرفة.

لكن تصميمات جديدة من توربينات الرياح العائمة من الممكن أن تعمل في أكثر الظروف الجوية صعوبة؛ ما يمكّن من ترويض طاقة الأعاصير الهائلة وتحويلها من مصدر مدمّر إلى آخر بنّاء يخدم المجتمع والتنمية بوجه عامّ.

ومن الممكن أن تُستعمَل توربينات الرياح التي توضع قبالة السواحل في المناطق العُرضة للرياح الشديدة، بتوليد الكهرباء من الأعاصير، وبكميات وفيرة جدًا تسهم في تسريع جهود التحول الأخضر، وتحقيق أمن الطاقة للدول.

إمكانات كبيرة.. ولكن

يمكن أن تبلغ شدة الرياح في الإعصار أكثر من 157 ميلًا في الساعة، لتحمل بذلك كميات من الكهرباء تزيد كثيرًا عن نظيرتها المحمولة في الرياح الطبيعية، وفق ما تابعته منصة الطاقة المتخصصة.

لكن التحدي كان دائمًا يتمثل في تصنيع توربينات ومنصات قوية بما يكفي لمواجهة الظروف الطبيعية والعمل بكفاءة وسط الأعاصير القوية.

ويشهد هذا تغيرًا -الآن- مع تصميمات مبتكرة للتوربينات والمنصات قادرة على التصدي لظروف المحيطات القاسية.

وقد تتيح توربينات الرياح العائمة تلك، في النهاية، إمكان توليد الكهرباء من الأعاصير، بدلًا من معاناة آثارها التدميرية الكاسحة.

وليس بمقدور توربينات الرياح التقليدية التعامل مع الأعاصير؛ نظرًا لكونها غير مصممة للعمل في مثل تلك الرياح العاتية التي يمكن أن تتجاوز شدّتها 120 ميلًا في الساعة.

توربينات الرياح البرية

تبدو توربينات الرياح البرية عُرضة للخطر بشكل خاص؛ إذ يمكن للرياح الشديدة أن تُلحِق الضرر بالشفرات، وتُسقِط الأبراج؛ ما يُجبر مشغّلي التوربينات على إغلاق تلك المنشآت والتركيبات يدويًا خلال الإعصار.

وبالمثل، تواجه التوربينات البحرية المركبة على أسس ثابتة -كذلك- مخاطر العواصف الكبرى.

فعلى الرغم من أن تلك التوربينات تقع في المياه المفتوحة التي تتّسم برياح ثابتة، فإن المنصات والأبراج لم تُبنَ لتتحمّل ظروف الأعاصير، ومن ثم يجب أن يغلق المشغّلون تلك التوربينات جيدًا قبل اقتراب الإعصار من الموقع.

ويعدّ إغلاق التوربينات إجراءً احترازيًا للسلامة، غير أنه يُسفر عن فقدان إنتاج الكهرباء النظيفة عندما تكون الرياح في أقوى حالاتها.

ويفسر هذا سبب عدم قدرة تصميمات التوربينات التقليدية على الاستفادة من إمكانات طاقة الرياح الهائلة الناتجة عن الأعاصير والعواصف الاستوائية.

توربين ألتايروس بات

يبرز توربين ألتايروس بات (Altaeros Bat) الذي طوّرته شركة ألتايروس إنرجي (Altaeros Energies) الأميركية حلًا واعدًا للتغلب على آثار الأعاصير المدمرة، واستغلالها بدلًا من ذلك في توليد الكهرباء الخضراء.

ويتيح التصميم الجديد لتلك التوربينات نشرها على ارتفاعات عالية؛ ما يتيح القدرة على استغلال الرياح القوية، مقارنةً بنظيرتها من التوربينات التقليدية البرية أو البحرية.

وتتكون تلك التوربينات من غلاف قابل للنفخ مملوء بالهيليوم يرفع التوربين والمولد لمسافة تزيد على 1000 قدم في الهواء (304.8 أمتار).

(القدم = 0.3048 مترًا).

ويساعد الإطار المصنوع من ألياف الكربون المتين خفيف الوزن التوربين على مقاومة الرياح التي تصل سرعتها إلى 126 ميلًا في الساعة.

وخلافًا للتوربينات الثابتة، يمكن أن تتوافق توربينات الرياح العائمة الجديدة مع اتجاه الرياح وسرعتها، نظرًا لأنها غير مثبتة على الأرض؛ إذ يتمتع التوربين بالقدرة على الصعود لأعلى ليلتقط الرياح السريعة خلال النهار، ثم يهبط ليلًا عندما تتباطأ سرعة الرياح.

وينتُج عن هذه المرونة كهرباء نظيفة تزيد بواقع 2.5 مرة على نظيرتها المولدة بالتوربينات التقليدية، وفق معلومات طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتجعل البصمة الأرضية المنخفضة للغاية وإمكان التنقل توربين ألتايروس بات، حلًا مثاليًا للمواقع النائية التي تفتقر إلى البنية التحتية لنقل المعدّات، كما يمكن نشره بسرعة لتوليد الكهرباء من الأعاصير عند الطلب.

وتتوقع شركة ألتايروس إنرجي أن تُستعمَل توربينات الرياح العائمة المبتكرة للإغاثة في حالات الكوارث، والقواعد العسكرية، ومنصات النفط البحرية، والقرى النائية التي تحتاج إلى كهرباء موثوقة.

موضوعات متعلقة..

• الكشف عن توربينات رياح فريدة من نوعها لمقاومة الأعاصير
• تكساس.. الأعاصير والرياح تقطع الكهرباء عن عشرات الآلاف من المنازل
• توربينات رياح توّلد الكهرباء رغم الأعاصير والرياح الموسمية

اقرأ أيضًا..

• مؤشرات لاكتشاف نفطي في الأردن
• قدرات الطاقة الشمسية في أميركا تترقب ضربة قوية بسبب "الكسوف" (تقرير)
  
• واردات الكويت من الغاز المسال تقفز 93% في 3 أشهر