توليد كهرباء طاقة الرياح بالطائرات والقطارات والسيارات.. أفكار مبتكرة (فيديو)

يواصل العلماء بحوثهم على توسيع إنتاجية طاقة الرياح، بوصفها رقمًا مهمًا في معادلة التحول الأخضر وتحقيق أهداف الحياد الكربوني، لكنّ هناك قيودًا عديدة تقف بالمرصاد لأي خُطط تستهدف توسيع تلك الصناعة المتجددة، ومن بينها صعوبة استصدار التراخيص اللازمة لبناء المشروعات ذات الصلة، إلى جانب المعارضة الشديدة من المجتمعات المحلية التي تُبنى فيها مزارع الرياح.

ولعل هذا ما دفع القائمين على طاقة الرياح إلى التفكير خارج الصندوق واستحداث طرق جديدة غير تقليدية في توليد الكهرباء الخضراء من ذلك المصدر المستدام.

وتستهدف تلك المساعي -أساسًا- توليد طاقة نظيفة داخل المدن التي تستهلِك 80% من كل الكهرباء المولدة، وفق تقديرات الأمم المتحدة، تابعتها منصة الطقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

معارضة متزايدة

تُعد طاقة الرياح حجر الزاوية في مساعي الحكومات نحو مستقبل خالٍ من الكربون، غير أن التوسع في إنشاء تلك المشروعات الخضراء يواجه معارضة متزايدة، وفق موقع دويتشه فيله (Deutsche Welle).

ولذا يمكن أن تفتح توربينات الرياح المثبتة على المباني والقطارات أو المطارات نافذة أمل لخطط التوسع في إنتاج طاقة الرياح.

وتتجاوز الاستثمارات في طاقة الشمس والرياح نظيرتها في الكهرباء المولدة بمصادر الوقود الأحفوري مثل الفحم أو الغاز، غير أن مزارع الرياح تتطلب مساحات أكبر من تلك التي تحتاج إليها محطات الطاقة التقليدية.

كما أصبح من الصعب الحصول على التراخيص اللازمة لتركيب توربينات الرياح في المناطق الريفية، وهو ما يُعزى -جزئيًا- إلى الالتزام بمعايير حماية البيئة والرغبة في عدم تشويه المناظر الطبيعية.

وفي الوقت نفسه تتطلّب مشروعات الرياح البحرية استثمارات ضخمة، كما أنها تواجه انتقادات لاذعة من المجتمعات الساحلية.

حلول ابتكارية

بدلًا من التركيز على البنية التحتية لطاقة الرياح التي تُفسِد المنظر الطبيعي في المناطق الريفية البكر، يبحث العلماء عن حلول للاستفادة من تلك الطاقة النظيفة في المناطق الصناعية والحضرية الأكثر تطورًا.

وستساعد تلك الحلول المتعلقة بالموقع بلدانًا مثل ألمانيا التي تحتاج إلى تعزيز قدرتها على إنتاج طاقة الرياح النظيفة بسرعة لتحقيق أهداف المناخ، وفق معلومات طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

ومع وجود 0.8% فقط من الأراضي المرخصة في ألمانيا لإنشاء مزارع الرياح البرية بدءًا من عام 2023، ترغب الحكومة في مضاعفة التركيبات إلى 2% بحلول عام 2032 لتحقيق مستهدفاتها في إنتاج الطاقة المتجددة.

رياح التغيير

تُعد مزارع الرياح أقل شيوعًا -حتى الآن- في المناطق العمرانية؛ نظرًا إلى أن المباني تعرقل وتبطئ الرياح عالية السرعة اللازمة لتشغيل التوربينات التقليدية.

وفي المناطق كثيفة السكان -مثل فلاندرز في بلجيكا- أجبرت صعوبة استصدار التراخيص لإنشاء مشروعات الرياح على أراضٍ مفتوحة، المستثمرين على البحث عن مواقع بديلة في المناطق الصناعية مثل المواني والطرق السريعة أو المناطق القريبة من خطوط الربط الكهربائي.

فعلى سبيل المثال أُنشئت مزرعة رياح في محطة عبّارات زيبروغ في بلجيكا، إذ يعبر المسافرون بحر الشمال إلى المملكة المتحدة، وترسو -كذلك- ناقلات الغاز المسال.

وفي عام 2021 قال الرئيس التنفيذي لميناء زيبروغ توم هاوتيكيت، إن هذه المناطق الواقعة في الميناء الصناعي تشكّل “موقعًا مثاليًا” لمزارع الرياح، وأن قدرة طاقة الرياح في الميناء تبلغ -الآن- 200 ميغاواط.

شبكات القطار العاملة بطاقة الرياح

بنَت شركة السكك الحديدية الوطنية في النمسا ما تقول إنه أول توربين رياح في العالم مُصمم لتوليد الكهرباء لتشغيل القطارات الكهربائية.

ويقع التوربين، البالغ طوله 200 متر، في مدينة هوفلين بولاية النمسا السفلى، ولديه القدرة على تشغيل قرابة 1400 رحلة قطار سنويًا على الطريق الواصل بين العاصمة فيينا ومدينة سالزبورغ.

وقالت الشركة إن النموذج الأولي من توربين الرياح ما هو سوى بداية، مشيرةً إلى أنها ترغب في زيادة حصة الكهرباء المولدة من المصادر المتجددة في إمدادات الطاقة المخصصة للقطارات إلى 80%.

كما تُركّب توربينات رياح على امتداد مسارات السكك الحديدية؛ إذ يمكن استعمال هبات الرياح التي تولدها القطارات المارة لتدوير الشفرات.

وبالمثل، ركبت شركة السكك الحديدية الهندية إنديان ريال (Indian rail) 5 توربينات رياح صغيرة تستعمِل شفرات رأسية على امتداد المسارات في مدينة مومباي لتوليد الكهرباء.

وتأمل الشركة في توسيع تقنية الطاقة النظيفة لخفض البصمة الكربونية في شبكة القطارات التابعة لها، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

الطائرات

تعمل توربينات رياح موزعة في مطار لاف فيلد بمدينة دالاس الأميركية بولاية تكساس على الاستفادة من هبات الرياح المولدة من الطائرات المارة وتحويلها إلى كهرباء نظيفة.

وتتعاون شركة الطاقة النظيفة الناشئة جيت ويند باور كوربوريشن (JetWind Power Corporation) مع المطار لاختبار إمكان الاستفادة من الرياح ليس فقط من الطائرات التجارية، بل ربما من الطائرات المقاتلة التي تقلع من حاملات الطائرات في أثناء مرورها عبر منطقة تحتوي على 3 توربينات.

وتُستعمَل الطاقة المولدة بتوربينات الرياح -حاليًا- لتشغيل السيارات الكهربائية في مطار دالاس.

ومع ذلك يُتوقع أن تستفيد توربينات الرياح من هبّات الرياح عالية السرعة المولدة من القطارات السريعة إلى جانب السيارات السريعة على الطرق السريعة.

تصميمات توربين بديلة

في الوقت الذي تظل فيه توربينات الرياح ذات الشفرات الأفقية الطريقة المثلى للاستفادة من طاقة الرياح على نطاق واسع في المساحات المفتوحة، تستعمِل مجموعة جديدة من الأجهزة الشفرات الأفقية في التقاط الرياح في المناطق المبنية أو المحكمة.

وبناء عليه، أنشأت شركة فرنسية، تدعى نيو وورلد ويند (New World Wind)، شجرة الرياح التي تستعمِل صفائح آيروليف (Aeoroleaf) على صورة أوراق الشجر لالتقاط الرياح القوية أو الضعيفة في المناطق الحضرية.

و”آيروليف” تقنية مستوحاة من الطبيعة تعمل على تحويل جميع أنواع الرياح إلى كهرباء خضراء وصديقة للبيئة.

وبمقدور شجرة الرياح المركبة في المتنزه أو الريف أو حتى في الشارع أن تشغل كل شيء، بدءًا من المكاتب وحتى محطات الشحن بالنسبة إلى السيارات الكهربائية.

ويوضح الفيديو أدناه آلية عمل تقنية آيروليف:

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..