أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم تستعمل تقنية منخفضة التكلفة

يخطو مشروع أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم خطوات واسعة باتجاه بدء التنفيذ، خاصة بعد أن تلقى التمويلات اللازمة لبدء تنفيذه في الولايات المتحدة، إذ يتجه إلى استعمال تقنية مميزة إلى حد كبير.

وبحسب متابعات منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، فإن أهم ما يميّز المشروع الأيقوني هو اعتماده على تقنية بطاريات الحديد الهوائية التي أطلقتها شركة فورم إنرجي (Form Energy) الأميركية، والتي تتمتع بنظام تخزين فعال من حيث التكلفة ويدوم لأيام.

وتأمل الشركة المطورة لمشروع أكبر بطارية تخزين كهرباء بالعالم في أن يُسهم في حل واحدة من أكثر المعضلات التي تواجه مصادر الطاقة المتجددة، والممثلة في كيفية تخزين كميات وفيرة من الكهرباء النظيفة بتكلفة منخفضة وتغذية شبكات الكهرباء بها عند انعدام السطوع الشمسي في المحطات أو حتى عند انخفاض هبوب الرياح في مزارع الرياح.

وتواجه أعداد كبيرة من الشبكات الكهربائية عالميًا -حاليًا- تحديًا في كيفية إدارة التفاوت في العرض دون التضحية بموثوقية الطاقة أو القدرة على تحمل التكاليف.

100 ساعة

قالت شركة فورم إنرجي، المتخصصة في تقنية تخزين الكهرباء، إنها تلقت تمويلاً لنشر ما تزعم أنه أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم بسعة تتراوح بين 85 ميغاواط و8.5 غيغاواط، وفق ما أورده موقع رينيو إيكونومي (Renew Economy).

ولدى مشروع أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم القدرة على مواصلة التشغيل بكفاءة لعدة أيام متتالية، ومن الممكن أن تلامس سعتها التخزينية 100 ساعة.

وتأتي أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم في إطار مشروع باور آب نيو إنغلاند (Power Up New England)، ومن المُخطط أن تُبنى على الموقع الخاص بأحد مصانع الورق السابقة في ولاية مين الأميركية، وتبلغ مساحته 162 هكتارًا.

*(الهكتار = 10 آلاف متر مربع)

وخلال الأسبوع الماضي رصدت وزارة الطاقة الأميركية تمويلًا بقيمة 389 مليون دولار لمبادرة "باور آب نيو إنغلاند" الذي يستهدف إضافة سعة تصل إلى 4.8 غيغاواط من طاقة الرياح البحرية، وأنظمة بطاريات تخزين الكهرباء المبتكرة في الشبكات المحلية، بما يدعم مرونتها وتعزيز كفاءة تسليم الطاقة المتجددة.

وستتلقى فورم إنرجي ما إجمالي قيمته 147 مليون دولار لبناء أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم، مستعملةَ تقنية بطاريات الحديد الهوائية الجديدة الخاصة بها والمصنعة على مبدء الصدأ القابل للعكس (reversible rusting).

وتحدث عملية الصدأ القابل للعكس عند شحن النظام؛ إذ يحول تطبيق الطاقة الكهربائية الصدأ إلى الحديد والأكسجين، وعند تفريغ الكهرباء أو توفيرها، تنعكس العملية، إذ يتحد الأكسجين مع الحديد لإنتاج الصدأ.

آلية الشحن والتفريغ

تُشحن البطارية الجديدة عبر تطبيق التيار الكهربائي الذي يحول الصدأ إلى حديد وأكسجين؛ أما في عملية تفريغ الشحن فتتنفس أكبر بطارية في العالم الأكسجين من الهواء، وتحول معدن الحديد إلى صدأ، وفق معلومات طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

ويعادل حجم البطارية جهازي غسالة ومجفف، وتحتوي الوحدة على حزمة من قرابة 50 خلية طولها 50 مترًا، وكل وحدة بطارية تشتمل على أقطاب الحديد والهواء التي تمكن التفاعلات الكهروكيميائية من تخزين الكهرباء وتفريغها.

ويخزن كل مستودع بعد ذلك ما يكفي من الكهرباء لمدة أسبوع، ويستغرق الشحن بالكامل أيامًا، ولكن تُفرّغ على مدار 150 ساعة.

مزايا التقنية

قالت فورم إنرجي إن أنظمة بطارية الحديد الهوائية يمكن نشرها في أي مكان لتلبية احتياجات الكهرباء على مستوى المرافق، وفي حين يمكن لتلك الأنظمة أن تكون مكملةً لوظيفة بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، فإنها تخزن الكهرباء بأٌقل من عُشر تكلفة تقنية بطاريات الليثيوم أيون.

وعلاوة على ذلك تتسم أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم بأقصى معايير الأمان، ولا تُظهِر أي مخاطر بشأن الانفلات الحراري (الهروب الحراري)، إلى جانب أنها لا تستعمِل أي مواد ثقيلة؛ ما يجعلها قابلة لإعادة التدوير بدرجة كبيرة.

والانفلات الحراري لبطارية الليثيوم هو تأثير تسخين ذاتي غير منضبط ينتج عنه ارتفاع درجة الحرارة ومشكلات تتعلّق بالسلامة.

وتزعم فورم إنرجي أن تقنيتها الخاصة ببطارية الحديد الهوائية ستتيح سعة تخزين الكهرباء تستمر عدة أيام؛ ما يُعد ضروريًا لتعزيز موثوقية مصادر الطاقة المتجددة في أي مكان في العالم.

وقال الرئيس التنفيذي، المؤسس المشارك لشركة فورم إنرجي ماتيو جاراميللو: "نشعر بسعادة غامرة لاختيارنا من قبل وزارة الطاقة الأميركية، لمنحنا تمويلًا بموجب مبادرة باور آب نيو إنغلاند الذي يستهدف نشر نظام بطاريات يعمل لأيام متعددة".

وأضاف جاراميللو: "يمثل هذا الاختيار إنجازًا مهمًا على جبهات متعددة"، موضحًا: "سيتمتع مشروع أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم بأكبر سعة تخزينية مقارنةً بأي نظام آخر معروف حتى الآن"، في تصريحات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن).

وواصل: "سيضمن مشروع أكبر بطارية تخزين كهرباء في العالم إتاحة إمدادات موثوقة ونظيفة وميسورة إلى الشبكة الرئيسة في نيو إنغلاند عبر خفض الانبعاثات الكربونية، وإتاحة موارد طاقة رياح قيمة عند الحاجة إليها".

استثمارات بطاريات تخزين الكهرباء

تتسارع وتيرة استثمارات بطاريات تخزين الكهرباء خلال السنوات الأخيرة، لتتضاعف إلى 40 مليار دولار عالميًا خلال العام الماضي (2023)، بدعم من تنامي معدلات تركيبات الطاقة الشمسية والرياح ذات الطبيعة المتقطعة.

وشهدت استثمارات بطاريات تخزين الكهرباء في الولايات المتحدة نموًا ملحوظًا، لتلامس 11 مليار دولار خلال المدة المذكورة، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

ويُتوقع أن ينتج عن قانون خفض التضخم الأميركي وتحرير أسواق الكهرباء وتزايد الاستثمارات في بطاريات تخزين الكهرباء، نمو خلال العام الحالي (2024) يماثل ما كان عليه في عام 2023.

موضوعات متعلقة..

• بطاريات تخزين الكهرباء تتفوق على الطاقة الكهرومائية في 2025
• 5 عوامل تحدد مستقبل بطاريات تخزين الكهرباء في آسيا (تقرير)
• سعة بطاريات تخزين الكهرباء عالميًا تقفز 130% في 2023 (تقرير)

اقرأ أيضًا..

• قصة اكتشاف ليثيوم ضخم عمره 150 عامًا
• السعودية تشتري 9 ناقلات نفط عملاقة
• حقل البري السعودي.. حلم الـ500 ألف برميل يوميًا يتحقق