تحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات حُلْم يراود مصممة أطول مبنى في العالم (فيديو)

تراود الشركة المصممة لما يُعد أطول مبنى في العالم أحلامٌ لتحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات لديها القدرة على تخزين الكهرباء المستدامة بكفاءة.

وتستكشف شركة سكيدموري، أوينغس وميريل (Skidmore, Owings and Merrill)، المعروفة اختصارًا بـ"إس أو إم" SOM -أحد أكبر مكاتب الهندسة المعمارية في العالم- طُرقًا لبناء ناطحات سحاب يمكن تحويلها إلى أنظمة لتخزين طاقة الجاذبية.

وتتخصص شركة "إس أو إم" في بناء المباني الطويلة، ويُعد الشريك الاستشاري في شركة "إس أو إم" بيل بيكر، المصمم الرئيس لمبنى برج خليفة الأيقوني الكائن في إمارة دبي البالغ طوله 828 مترًا، الذي يُعد أطول مبنى في العالم.

ويُعوَّل على تقنية تحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات في إنهاء معضلة محدودية الكهرباء المولدة من مصادر الطاقة المتجددة بسبب الطبيعة المتقطعة لها، وعدم القدرة على التنبؤ بظروف الإنتاج.

كما يُراهن على التقنية ذاتها في تغيير اقتصادات الطاقة الخاصة بصناعة البناء بوجه عام، وفق متابعات منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن).

وتستطيع التقنية الجديدة تخزين الكهرباء النظيفة على مدار الساعة، حتى يتسنّى استعمالها وقت الحاجة، وبتكلفة أقل، قياسًا بتوليد الكهرباء بالوقود الأحفوري، ما يسرع جهود التحول الأخضر.

نماذج أولية

طوّرت شركة "إس أو إم" سلسلة من النماذج الأولية لتصميمات تستعمل محركات كهربائية لرفع الكتل الضخمة، ما يوفّر طاقة وضع يمكن تحويلها إلى كهرباء عند خفض تلك الكتل، وفق ما أوردته شبكة بلومبرغ.

وتشير طاقة الوضع إلى إحدى صور الطاقة في الفيزياء. وهي طاقة كامنة يكتسبها جسم بسبب وقوعه تحت تأثير جاذبية مثل الجاذبية الأرضية.

وعند الحاجة، يجري إسقاط الكتل، وتولد المحركات الكهربائية تيارًا كهربائيًا نتيجة لذلك.

وتُبنى التصميمات المذكورة على التقنية المطورة بوساطة شركة إنرجي فولت هولدينغز (Energy Vault Holdings) السويسرية، لتكون بديلًا عن بطاريات الليثيوم أيون، وأشكال الخلايا الكيميائية الأخرى.

وتبحث "إس أو إم" وإنرجي فولت هولدينغز عن شركاء مطورين يبدون اهتمامًا بإزالة انبعاثات غازات الدفيئة من المباني، التي تقدر الأمم المتحدة بأنها المسؤولة عن قرابة 40% من إجمالي الانبعاثات العالمية.

ويتشابه المفهوم الذي تتبنّاه مصممة أطول مبنى في العالم مع المحطات الكهرومائية العاملة بالضخ المستعملة على نطاق واسع.

مشروع في شنغهاي

أنجزت إنرجي فولت هولدينغز مشروعها الرئيس الأول المتمثل في نظام لتخزين طاقة الجاذبية خلال شهر مايو/أيار (2024) بالقرب من شنغهاي، وهو عبارة عن نظام تخزين قائم بذاته لديه القدرة على إمداد ما يصل إلى 25 ميغاواط من الكهرباء لمدة 4 ساعات.

ويصل ارتفاع المشروع إلى نحو 150 مترًا (490 قدمًا)، لكن تقنية تحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات، الخاصة بشركة "إس أو إم" قد تكون أعلى من ذلك بكثير، إذ تبدأ من 300 متر.

وتختبر شركات أخرى أنماطًا جديدة من أنظمة تخزين طاقة الجاذبية، من بينها تلك التي تستعمل آبار النفط والمناجم المهجورة، وفق معلومات اطلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

ولدى ملاك المبانى ومصمميها عدد متنامٍ من الأدوات التي تَحِد من الانبعاثات الكربونية من العمليات التجارية اليومية، بدءًا من نظام العزل الجيد وحتى المضخات الحرارية.

ومع ذلك فإن هناك بدائل للصلب والأسمنت اللذين يُعدان مكونَيْن مهمين للمباني العصرية، وكلاهما مصدر رئيس للانبعاثات الكربونية.

وهناك -كذلك- جهود لإزالة الكربون من تلك المواد، لكنها لم ترقَ بعد إلى الفاعلية المنشودة.

تحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات

قال الشريك الاستشاري في شركة "إس أو إم" (مقرها شيكاغو) بيل بيكر، إنه عند البناء يتطلع ملاك تلك المباني إلى تحقيق الحياد الكربوني بها، مضيفًا أن تحويل ناطحة سحاب إلى بطاريات هو أحد الحلول في هذا الصدد.

وأنشأت "إس أو إم" 4 نماذج أولية لنظام تخزين كهرباء قائم على هذا المفهوم، وهناك أنظمة قائمة بذاتها تستعمل إما كتلًا ثقيلة وإما مياهًا، مع وجود نظامين مُدمَجين على سفوح التلال والثالث عبارة عن برج أسطواني طويل.

أما النظام الرابع فيستهدف المناطق الحضرية، وهو عبارة عن ناطحة سحاب لديها القدرة على أن تستوعب مساحات سكنية وإدارية وأخرى للتجزئة.

ويرى بيكر أن هناك خطة كبيرة لتحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات لتخزين الكهرباء، في تصريحات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

ويستند بيكر في رأيه هذا إلى حقيقة مفادها بأنها كلما رُفِعت الأوزان لمسافات عالية حينما يكون هناك فائض من الكهرباء رخيصة التكلفة، زادت طاقة الوضع التي تحتجزها والتي يمكن إطلاقها عند الحاجة.

وبمقدور الأنظمة الحالية التي تُنتِجها شركة إنرجي فولت أن تتيح الكهرباء نظير قرابة ما يتراوح بين 5 و10 سنتات لكل كيلوواط/ساعة، وفق ما قاله الرئيس التنفيذي لشركة ويستليك فيليج (Westlake Village) الأميركية روبرت بيكوني.

وهذا أرخص بكثير من بطاريات الليثيوم أيون التي تتيح كهرباء نظير نحو 13.5 سنتًا لكل كيلوواط/ساعة، وفق بلومبرغ نيو إنرجي فاينانس (BloombergNEF)، مزودة الأبحاث الإستراتيجية المتخصصة في تغطية أسواق السلع العالمية.

وأشار بيكر إلى أن الهدف هو خفض هذا الرقم إلى أقل من 5 سنتات، وهي التكلفة المتساوية على مدار العمر التشغيلي للمشروع.

وعندما يزيد ارتفاع المبنى على نحو 200 متر يكون بمقدور نظام تخزين طاقة الجاذبية إتاحة الكهرباء بكميات تكفي لتغطية عملياته كاملة.

ومن المتوقع أن يبصر أول مشروع لتحويل ناطحات السحاب إلى بطاريات، النور في ثلاثينيات القرن الحالي.

ويشرح الفيديو أدناه تقنية أول نظام لتخزين طاقة الجاذبية في العالم:

موضوعات متعلقة..

• أول نظام لتخزين طاقة الجاذبية في العالم يدخل حيز التشغيل (فيديو)
• بطاريات تخزين الكهرباء في أستراليا تنتظر انتعاشة قريبة

• سعة بطاريات تخزين الكهرباء عالميًا قد ترتفع 10 مرات بحلول 2030 (تقرير)